Derivada covariante de un tensor covariante con superíndice

¿Es cierto que cuando tomas la derivada covariante de un tensor covariante, siempre tienes que hacerlo con un subíndice? ¿Qué pasa si lo haces con un superíndice? ¿El primer término (con la derivada parcial) lleva un signo menos? Más específicamente, ¿es esto cierto?

m R m v = R m v X m + (Christoffels)

¿De dónde viene el signo menos? ¿Hay una prueba para esto, o es solo una definición? Además, ¿hay un cambio en los signos de los símbolos de Christoffel (no el cambio si los índices del tensor cambian de posición, sino el cambio cuando cambia el índice del diferencial covariante )?

Quiero saber la PRUEBA/RAZÓN detrás del signo menos.

Recuerda eso X m X m = X m X m . En otras palabras, si el subíndice de la derivada covariante se contrae, entonces realmente no importa si es un índice superior siempre que el otro índice (contraído) se reduzca (y viceversa). Además, el signo menos al que se refiere solo ocurre cuando aumenta/disminuye el componente de tiempo (o el componente espacial, según la firma métrica que esté utilizando).
La firma métrica es (-+++), y leí esto en Internet. No explicó cómo lo consiguió, así que me confundí.
"Leí esto en Internet"... ¿Qué es exactamente lo que leíste en Internet, es decir, qué es exactamente lo que te confunde?
La razón por la que tiene un signo menos allí... Y aquí está el enlace sites.google.com/site/generalrelativity101/…

Respuestas (2)

No. El subíndice es lo definido. Si tienes el superíndice, simplemente asumes el aumento con el tensor métrico, entonces:

m R m v gramo m α α R m v

que se expande normalmente con derivadas parciales y Christoffels. Por supuesto, ya que sabemos que a ( R a b 1 2 R gramo a b ) = 0 , sabemos de inmediato que podemos simplificar m R m v a 1 2 v R

gracias por la respuesta @jerry Schirmer... sin embargo, ¿puedes explicar de dónde viene el signo menos? esas identidades....)
@GRrocks: ¿por qué dices con desdén que las identidades de Bianchi no estaban presentes? No puedo decir con certeza que no lo fueran, pero la mayor parte del trabajo de Luigi Bianchi es anterior a 1916: en.wikipedia.org/wiki/Luigi_Bianchi
@Jerruy Schirmer Realmente no creo que Einstein hubiera usado las identidades de Bianchi. No me gustan mucho las biografías, pero leí una y decía que Einstein primero dio las ecuaciones de campo solo en términos del tensor de Ricci, y luego se dio cuenta del error y cambió las ecuaciones a lo que ahora estudiamos. Él no lo habría hecho en primer lugar si supiera las identidades, ¿verdad? Solo estaba jugando con la idea de cómo lo habría hecho...
@GRrocks: si no usó el teorema general, supongo que la fuerza bruta derivó la identidad b R a b = 1 2 a R
jeje... tal vez... no me sorprendería si lo hiciera...

A partir de tus comentarios, intentaré responder a lo que te confunde. Tomemos una firma métrica:

η m v = d i a gramo ( 1 , 1 , 1 , 1 )
y consideremos algunos generales X m . Denotaremos la componente temporal de X m por X 0 . Si queremos bajar el índice de X 0 , obtenemos:
(1) X 0 = η 0 m X m = η 0 0 X 0 + η 0 1 X 1 + η 0 2 X 2 + η 0 3 X 3
Desde η 0 0 = 1 y η 0 1 = η 0 2 = η 0 3 = 0 , ecuación ( 1 ) se convierte en:
X 0 = X 0
y así obtenemos el signo menos.

Tenga en cuenta que si solo consideramos el componente espacial X i (dónde i es el 1 st, el 2 nd o el 3 rd componente), luego bajamos el índice nuevamente como:

X i = η i m X m = η i 0 X 0 + η i 1 X 1 + η i 2 X 2 + η i 3 X 3 = X i
y así no obtenemos un signo menos.

OKKK, entonces el signo menos es realmente porque estamos bajando los índices de la derivada covariante con la métrica de MINKOWSKI... ¿Pero sería esto válido si lo hiciéramos con el TENSOR MÉTRICO para CUALQUIER elemento de línea?
Sí, para cualquier métrica lorentziana en su forma canónica esto será válido (recuerda que siempre es posible poner una métrica en su forma canónica para algún punto de la variedad). ¿Qué tipo de métrica tienes en mente?
Gracias @Hunter, estaba pensando en algo arbitrario (por ejemplo, swarzchild)
No estoy seguro, pero probablemente tendrás que mirar las coordenadas curvilíneas; recuerda que la base de la tangente y su espacio cotangente deben satisfacer mi m mi v = gramo m v mi m mi v = d v m .
@GRrocks: siempre puede diagonalizar la métrica en un punto simplemente definiendo nuevas coordenadas z a = λ a b X b para algún conjunto de constantes λ .
Una vez que la métrica se diagonaliza en un punto, es trivial volver a escalarlos dividiendo cada coordenada por su valor en su punto. Luego, puedes multiplicar tus coordenadas por funciones para eliminar las primeras derivadas en ese punto. Las matemáticas serán un poco feas para casos concretos, pero los grados de libertad coinciden correctamente, por lo que siempre puede hacer esto de tal manera que en un punto arbitrario, siempre haya un sistema de coordenadas donde gramo a b ( pag ) = η a b ( pag ) y todas las primeras derivadas de gramo a b desaparecer.