Signo de la métrica de Minkowski y tiempo propio

Tal como lo entiendo, el intervalo de espacio-tiempo σ Se define como σ 2 = η α β X α X β . ¿Por qué algunos libros definen la métrica con los signos (-,+,+,+) y otros con (+,-,-,-)? En el libro Spacetime and Geometry la métrica de Minkowski η α β Se define como

η α β = ( 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 )

mientras que Wikipedia usa signos invertidos (+,-,-,-). ¿Cuándo eliges qué definición de la métrica? También el libro Spacetime and Geometry utiliza Δ σ 2 = C 2 t 2 + ( X 2 + y 2 + z 2 ) para calcular el intervalo de espacio-tiempo y define el intervalo de tiempo propio como Δ τ 2 = Δ σ 2 mientras que Wikipedia y el libro Introducción a la Teoría de la Relatividad definen Δ τ 2 = Δ σ 2 C 2 ? Si quiero calcular el tiempo que mide un objeto en movimiento, ¿qué definición del tiempo adecuado y qué firma métrica debo usar? Estoy muy confundido acerca de esto, ¿alguien podría explicarme esto?

O bien, es solo una convención y la preferencia del autor del libro que está leyendo, en cuanto a qué sistema usar. Además, las barras c y h se establecen convencionalmente en 1 porque ocurren con mucha frecuencia. física.stackexchange.com/q/50078
discusión aquí math.columbia.edu/~woit/wordpress/?p=7773&cpage=1 sobre mi cabeza pero claramente es en la práctica una convención/elección sin consenso

Respuestas (1)

No hay una métrica adecuada para usar, puede usar la métrica MM (en su mayoría menos) o la métrica en su mayoría positiva al resolver cualquier problema en relatividad especial y obtener la respuesta correcta siempre que sea coherente. La física está contenida en el hecho de que los componentes de espacio y tiempo tienen signo opuesto.

Obviamente, un intervalo de tiempo dirigido hacia el futuro debe ser un número positivo real , por lo que si elige usar la métrica mayoritariamente positiva, entonces el tiempo adecuado debe definirse como el negativo del intervalo de espacio-tiempo. Esta es la razón por la que algunas personas prefieren la métrica mayoritariamente negativa, pero estéticamente, muchos físicos prefieren que "el tiempo sea el extraño" y usan la firma mayoritariamente positiva.

Casi cualquier texto de introducción a la relatividad especial debería tener una discusión explícita sobre esto.

Jaja bueno, leí dos libros de texto introductorios y ninguno tenía una sección sobre esto. ¿Qué pasa con el cálculo del tiempo que experimenta un objeto en movimiento? ¿Uso la definición? Δ τ 2 = Δ σ 2 o Δ τ 2 = Δ σ 2 C 2 ?
@AccidentalFourierTransform Oh, está bien, ya veo. Entonces, cuando se trabaja en unidades donde C no es igual a 1 el intervalo similar al espacio Δ σ 2 y el intervalo de tiempo Δ τ 2 siempre están conectados por Δ σ 2 = C 2 Δ τ 2 no importa qué firma métrica esté usando?
@JannikPitt como dijo AccidentalFourierTransform, esta es otra convención. Si está trabajando en las llamadas 'unidades naturales', ambas son la misma expresión que C = 1 . ¿Estás seguro de que estás mirando libros introductorios? Creo que el libro de Griffith sobre física de partículas tiene una discusión suave y clara sobre esto, y también en los últimos capítulos de su libro E&M cuando llega a la formulación relativista.
@BobakHashemi Oh, está bien, creo que ahora lo entiendo. Así que siempre es Δ σ 2 = C 2 Δ τ 2 no importa qué firma métrica esté eligiendo?
"No hay una métrica adecuada para usar" Bueno. Por supuesto, la métrica utilizada por [mi libro favorito] es la correcta . Es solo que otros autores aún no se han dado cuenta, por lo que un físico de pleno derecho debe ser capaz de lidiar con las muchas variantes incorrectas .
@JannikPitt No. Δ τ 2 siempre es positivo, independientemente de la firma métrica que elija, y se establecerán diferentes opciones Δ σ 2 = C 2 Δ τ 2 o Δ σ 2 = + C 2 Δ τ 2 dependiendo del signo de Δ σ 2 por un intervalo temporal.
@EmilioPisanty Oh, está bien, creo que ahora lo entiendo, finalmente jaja: D ¡Gracias por tu ayuda!
En cuanto a los libros de texto, diría que hay más del 50% de probabilidad de que ambos libros de texto contengan esa sección, y simplemente no lo notaste. Si proporciona las referencias, es posible que podamos señalarlas.
@dmckee ¿Y cuál es ese? mejor que sea el ( 1 , d 1 ) firma...
Lo dejé sin especificar porque es un comentario sobre la cultura en torno a la elección de métricas. Pero mi elección personal es trace = -2 con la velocidad de la luz suprimida.
"Voy a formar una nueva sociedad, cierto, conmigo como presidente: '¡Gente que escriba la firma métrica como yo contra los nazis!'. ¡Esto es solo el comienzo!". RIP Rick Myall