Campo de la muerte en el espacio-tiempo de Minkowski

Si miramos la ecuación de matar para un campo vectorial X en R ( pag , q ) (o en un subconjunto abierto del mismo) en coordenadas con pseudométrica diagonal constante obtenemos:

(1) X m , v + X v , m = 0

En el caso m = v es claro que esto implica X m no depende de la coordenada q m . En el libro que estoy leyendo se comenta que la ecuación también implica que X m en general se puede poner en la forma:

X m = C m + ω v m q v

Donde (1) implica para ω :

ω T gramo + gramo ω = 0

dónde gramo es la métrica.

Mi pregunta es, ¿por qué la ecuación de Killing implica que X es lineal en las coordenadas elegidas?

Respuestas (2)

Aquí hay un método:

  1. La ecuación de matar

    (1) ( L X η ) m v   =   0
    para una métrica constante
    (2) η m v = C o norte s t

    lee
    (3) X m , v + X v , m   =   0 ,
    como OP menciona correctamente.

  2. Por otro lado, considere una transformación de coordenadas

    (4) X m         X v   =   F v ( X ) ,
    que conserva la métrica (2), es decir
    (5) η m v   =   X k X m η k λ X λ X v .
    Tenga en cuenta que para una transformación de coordenadas infinitesimales de la forma
    (6) d X m   =   X m X m   =   ε X m ,
    ec. (5) se convierte exactamente en la misma ecuación. (3)!

  3. Las soluciones (4) a la ec. Se ha demostrado que (5) son transformaciones afines , por ejemplo, en esta publicación de Phys.SE utilizando varios métodos.

Esto es esencialmente una consecuencia de la conexión en R norte siendo plano.

Uno puede dar la ω en X = C + ω X explícitamente como ω m v = m X v , y el C como C = X ω X .

Por un campo de exterminio X uno tiene eso m v X ρ = R σ m v ρ X σ , dónde R es el tensor de Riemann, pero R = 0 para conexiones planas, por lo que m ω v σ = m v X σ = 0 , es decir ω es constante

evaluando m C v , también se encuentra que C es constante si ω es antisimétrica y m X v es antisimétrica en virtud de la ecuación de Killing.

En conjunto, esto da X = C + ω X para C , ω constante y ω antisimétrico

Me sorprende que haya que utilizar nociones más sofisticadas que la simple diferenciación en R norte (curvatura). Si miro la ecuación dada, realmente parece que algunas consideraciones algebraicas elementales deberían darme el resultado. ¿Hay una forma más peatonal de llegar a X = 0 ?