Elemento de volumen d4k=dk0|k|2d|k|d(cosθ)dϕd4k=dk0|k|2d|k|d(cos⁡θ)dϕ\mathrm{d}^4k =\mathrm{d}k^0 \ ,|\mathbf{k}|^2\,\mathrm{d}|\mathbf{k}| \,\mathrm{d}(\cos\theta) \,\mathrm{d}\phi en el espacio de Minkowski?

Supongamos que tenemos una integral

d 4 k   F ( k )
queremos evaluar y que estamos en el espacio de Minkowski con alguna métrica ( + , , , ) .

¿Es cierto que:

d 4 k = d k 0   d 3 k = d k 0 | k | 2 d | k | d ( porque θ ) d ϕ

como en el espacio ordinario?

Si no, ¿cuáles son las diferencias entre esto y una integral euclidiana en (digamos) 4 dimensiones?

Respuestas (1)

Sí, lo es.

La forma de volumen en cualquier (pseudo-)variedad riemanniana ( METRO , gramo ) de dimensión norte , dónde gramo es la métrica, se da en coordenadas locales ( X 1 , , X norte )

| det ( gramo m v ) | d X 1 d X norte
dónde det ( gramo m v ) es el determinante de la métrica en estas coordenadas. En coordenadas cartesianas, el determinante de la métrica euclidiana es + 1 por qué el determinante de la métrica de Minkowski es 1 . Sin embargo, el valor absoluto en el factor de raíz cuadrada de la forma de volumen elimina la diferencia de signo, por lo que las formas de volumen son las mismas.

NOTA. La convención notacional en física es

d norte X = d X 1 d X norte
Véase, por ejemplo, Spacetime and Geometry eq de Carroll . 2.95. Entonces, la respuesta a su pregunta es realmente "sí" debido a la convención de notación, pero esto plantea la pregunta "¿Por qué uno usaría d norte X como la forma de volumen tanto para el espacio de Minkowski como para el espacio euclidiano?" cuya respuesta se da arriba.

@PlaneWaves Lo siento, la respuesta es algo abstracta. Puede que le resulte útil leer el enlace que incluí en el término "forma de volumen" que habla de formas de volumen en variedades. Además, agregué una nota que podría aclarar un poco las cosas.