Notación de espinor en relatividad general

Tengo una pregunta algo amplia/grande, y sé que hay muchas referencias disponibles por ahí. Sin embargo, hasta ahora no pude encontrar nada que realmente pueda entender, es por eso que este es mi último recurso.

La pregunta es sobre la notación de espinor y su uso en la relatividad general. Al leer un artículo de Penrose, vi la siguiente declaración (no textual):

Definir k A B = ψ 1 / 3 o ( A i B ) , donde el espinor conforme de Weyl es Ψ A B C D = ψ o ( A o B i C i D ) . Entonces H a b = i k A B ϵ A B i ϵ A B k ¯ A B es un tensor sesgado. <…>

Ahora, no entiendo los objetos anteriores en absoluto. Por lo que leí (libro "Introducción a 2-Spinors en la Relatividad General" de O'Donnel) podemos pensar en o y i como vectores o = ( 1 , 0 ) y i = ( 0 , 1 ) (¿es correcto?) Entonces el argumento es que los índices de spinor (aquí, ABCD A' B') son puramente una notación y no significan nada. Bueno, aquí es donde dejé de entender con qué tipo de objetos estoy trabajando. Si se trata puramente de algunos símbolos, ¿cómo puedo realmente trabajar con ellos/ calcular algo?

En el ejemplo anterior, dado que en el lado izquierdo usa "notación normal" H a b Entiendo que tenemos un tensor de rango 2. Al mirar el lado derecho, no entiendo nada. lo que se es que ϵ es como un equivalente de la métrica en la notación de espinor, en el sentido de que podemos, por ejemplo, subir y bajar índices con ella. Sin embargo, dado que se supone que todo es solo un "símbolo", no entiendo el objeto en el lado derecho.

Respuestas (1)

Antes de continuar, le sugiero que lea el capítulo 13 ("Spinors") del libro de R. Wald "Relatividad general". En ese capítulo, verá que los 2-espinores son simplemente vectores que viven en un espacio vectorial complejo bidimensional . Las letras mayúsculas en los índices son simplemente la notación de índice abstracta para estos vectores (consulte la Sección 2.4 en el Capítulo 2 del mismo libro).

También verá que los tensores espinoriales reales , es decir, los tensores espinoriales de tipo (1,0;1,0) tales que φ ¯ A A = φ A A , forman un espacio vectorial real de cuatro dimensiones, V . Asimismo, tomando la ϵ A B , puedes construir el siguiente tensor espinorial:

gramo A A B B = ϵ A B ϵ A B ¯
lo que te da un mapa multilineal de la forma V × V R . Se puede verificar que este mapa multilineal define una métrica de Lorentz en V . Este espacio vectorial V se puede identificar con los espacios tangentes habituales T METRO pag del espacio-tiempo plano (a través de la identificación entre bases ortonormales de V y T METRO pag ), y por eso es costumbre hacer la identificación notacional a A A , dónde a es la notación de índice abstracto para un vector tangente. Para la métrica de Minkowski del espacio-tiempo, η a b , nosotros, por supuesto, obtenemos:

η a b gramo A A B B = ϵ A B ϵ A B ¯

Fue Penrose quien inventó esta notación, y él (así como la mayoría de los relativistas de hoy) usa la notación extensamente.