Dada es la métricaγjk _
para la superficie de una esferaS2
conγ22= 1 ,γ23=γ32= 0
yγ33=pecado2( θ )
. las coordenadas sonx =
(t , r , θ , ϕ
) yj
yk
atropellarX2= θ
yX3= ϕ
.
Por lo tanto, obtengo los Christoffels.Γ233= − pecado( θ ) porque( θ )
yΓ323=Γ332=porque( θ )pecado( θ )
. Todas las demás entradas de los Christoffels son cero.
Ahora quiero calcular las siguientes segundas derivadas covariantes con respecto a esta métrica:
∇2∇2Yyometro=∇2(∂θYyometro+Γ323Y3metro−Γ323Yyo3)∇3∇3Yyometro= . . .∇3∇2Yyometro= . . . ,
donde el
Yyometro
denota las funciones armónicas esféricas. En la primera línea, solo usé la definición de la derivada covariante y cancelé todos los Christoffels, que son cero.
Las soluciones deben ser:
∇2∇2Yyometro=∂2∂θ2Yyometro∇3∇3Yyometro= (1pecado2( θ )∂2∂ϕ2+porque( θ )pecado( θ )∂∂θ)Yyometro∇3∇2Yyometro= (∂∂θ∂∂ϕ−porque( θ )pecado( θ )∂∂ϕ)Yyometro.
¿Alguien sabe, cómo se obtienen estas expresiones?