A menudo se afirma en textos sobre relatividad general que la teoría es invariante de difeomorfismos ( NB , estoy considerando difeomorfismos activos ), es decir, si el universo está representado por una variedad con métrica y campos de materia y es un difeomorfismo, entonces los conjuntos y representan la misma situación física.
Dado esto, ¿cómo se muestra explícitamente que la acción de Einstein-Hilbert ¿El difeomorfismo es invariante ?
Sé que bajo un difeomorfismo infinitesimal , generado por algún campo vectorial , la métrica se transforma tal que y entonces . Además, el escalar de Ricci se transforma tal que .
Todo esto está muy bien, pero no estoy seguro de cómo el elemento de volumen transforma bajo difeomorfismos?! Me inclino a pensar que no se transforma, ya que si he entendido las cosas correctamente, bajo un difeomorfismo, los puntos de la variedad se asignan a nuevos puntos, pero simultáneamente, los mapas de coordenadas se "retroceden" , tal que las coordenadas del punto en su nueva posición en el nuevo gráfico de coordenadas son las mismas que las coordenadas del punto en su antigua posición en el antiguo gráfico de coordenadas.
Si esto es correcto, entonces creo que puedo demostrar que es difeomorfismo invariante como sigue:
No estoy seguro de si esto es correcto, en particular mi argumento sobre dónde o no el elemento de volumen se transforma o no? Cualquier ayuda sería muy apreciada.
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He estado leyendo este conjunto de notas y el autor afirma que no se transforma bajo difeomorfismos activos (cf. páginas 9 y 19 en particular), pero no sigo bien el razonamiento.
El elemento de volumen es un escalar por diseño, por lo que las integrales de los escalares con respecto a él son invariantes. es un escalar. Así que la acción en sí misma tiene un valor escalar.
No estoy seguro de por qué desea restringirnos a un grupo de difeos de un parámetro, esta acción es claramente invariante bajo un difeomorfismo finito porque es la integral de una forma 4 y sabemos que las integrales de 4 formas son invariantes (en una variedad de 4 dimensiones).
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Bence Racskó
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