Derivación de la ecuación de Einstein de 3 formas a partir de la acción de Palatini

Un estudiante me preguntó un problema de derivación en la ecuación de Einstein de 3 formas obtenida de la acción de Palatini. Publicó algunas fotos en el libro que ha estado leyendo.

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Primero derivo la parte gravitacional de la acción de Platini que dice (para simplificar, considero constante cosmológica como cero, por lo que el término desaparece gramo d 4 X 2 Λ = 0 ):

S GRAMO = 1 2 k d 4 X gramo R ϵ I j k L mi I mi j R k L = 2 | mi | R d X 4 1 4 k ϵ I j k L mi I mi j R k L = 1 4 k Tr ( mi mi R ) d S GRAMO = 1 4 k d Tr ( mi mi R ) = 1 2 k Tr ( d mi mi R ) + 1 4 k Tr ( mi mi d R ) ( Tr ( d mi mi R ) + Tr ( mi d mi R ) = 2 Tr ( d mi mi R ) )
Estas dos partes se pueden calcular como
Tr ( d mi mi R ) = Tr ( mi R d mi ) = ϵ I j k L mi I R j k d mi L Tr ( mi mi d R ) = d Tr ( mi mi d ω ) 2 Tr ( D mi mi d ω ) = 2 Tr ( T mi d ω ) ( R = d ω + ω ω , D mi I = d mi I + ω j I mi j = T I )
Entonces ven a la parte del campo de la materia:
d S metro = d 4 X d ( gramo L metro ) gramo = det ( gramo m v ) = det ( mi ) 2 = | mi | 2 d 4 X d ( | mi | L metro ) = | mi | d 4 X 1 | mi | d ( | mi | L metro ) = V 1 | mi | d ( | mi | L metro ) = ( 1 | mi | d ( | mi | L metro ) ) 1 | mi | d ( | mi | L metro ) = 1 gramo d ( gramo L metro ) d gramo α λ d gramo α λ = ( d L metro d gramo α λ 1 2 gramo α λ L metro ) d gramo α λ = 1 2 T α λ d gramo α λ = 1 2 T α λ η norte L ( mi α norte + d α λ d norte L mi λ L ) d mi λ L = 1 2 ( T α λ mi α L + T λ λ mi λ L ) d mi λ L = T L λ d mi λ L ( T L λ d mi λ L ) = | mi | ( 4 0 ) ! T L λ d mi λ L ϵ m v ρ λ d X m d X v d X ρ d X λ = 1 4 T L d mi L
Por encima de la derivación, he usado el volumen de 4 formas y la definición de 3 formas del tensor de energía-momento
V = | mi | d 4 X = 1 4 ! ϵ I j k L mi m I mi v j mi ρ k mi λ L d X m d X v d X ρ d X λ = 1 4 ! ϵ I j k L mi I mi j mi k mi L T L = | mi | T L λ η λ = | mi | 3 ! T L λ ϵ m v ρ λ d X m d X v d X ρ
Cuando consideramos dentro del espacio-tiempo de torsión cero ( T = 0 ) entonces encontraremos la ecuación de Einstein en forma de 3:
ϵ I j k L mi I R j k = k 2 T L
Cual es 4 π GRAMO coeficiente de gravitación en lugar de 2 π GRAMO en el libro.

¿Alguien podría decirme dónde me equivoqué?

Si nos dices de qué libro proviene, será mucho más fácil para nosotros ayudarte.
@Blazej Busqué las palabras clave dentro de las imágenes y descubrí que debería ser el libro de C. Rovelli books.google.de/books/about/…
¿Qué página?
@Qmechanic Podrías ver que es §2.1 en ese libro.

Respuestas (1)

Después de algunos días, supongo que probablemente haya descubierto dónde está el problema.

Primero, encontré un error en mi derivación original en el tnsor de energía-momento de 4 formas, sin otros tres términos, por lo que debería ser:

1 | mi | d ( | mi | L metro ) = T α β η norte L ( mi α norte + d α β d norte L mi β L ) d mi β L = T L β d mi β L ( T L β d mi β L ) = | mi | ( 4 0 ) ! ( T L β _ d mi β _ L ) ϵ m v ρ λ d X m _ d X v _ d X ρ _ d X λ _ = 4 1 4 T L d mi L = T L d mi L
Por lo tanto, la ecuación de campo de Einstein en tal caso debería tomar la forma como ϵ I j k L mi I R j k = 2 k T L , el coeficiente es exactamente el que está en acción dieciséis π GRAMO .

En segundo lugar, podríamos verificar esto volviendo la forma de 3 a la forma de tensor normal:

ϵ I j k L mi I R j k = 1 2 ϵ I j k L mi I R METRO norte j k mi METRO mi norte = 1 2 ϵ I j k L ϵ I METRO norte mi R METRO norte j k η mi PAG mi PAG = 1 2 ( 3 ! d [ j METRO d k norte d L ] mi R METRO norte j k η mi PAG mi PAG ) = 2 ( R PAG L 1 2 η PAG L R ) mi PAG = | mi | 3 ! 2 ( R PAG L 1 2 η PAG L R ) mi λ PAG ϵ m v ρ λ d X m d X v d X ρ = | mi | 3 ! 2 ( R λ L 1 2 R mi λ L ) ϵ m v ρ λ d X m d X v d X ρ T L = | mi | 3 ! T L λ ϵ m v ρ λ d X m d X v d X ρ
Entonces la ecuación podría volver a la forma habitual correcta R λ L 1 2 R mi λ L = 8 π GRAMO T λ L .

Uno puede referirse a este libro Teoría de las interacciones gravitacionales en el Apéndice 4 , que muestra el mismo resultado que he obtenido.

Por lo tanto, lamentablemente, Rovelli puede haber cometido un error en su libro.