Rozmaitość pseudoriemannowska: Różnice pomiędzy wersjami

[wersja przejrzana][wersja przejrzana]
Usunięta treść Dodana treść
Dodano uwagę nt. pseudometryki w ogólnej teorii względności
Opisano dokładniej rozmaitość Lorentzowską: przestrzeń styczna, pseudonorma wektorów.
Linia 61:
 
== Rozmaitość Lorentzowska 4-wymiarowa ==
Rozmaitość Lorentzowska 4-wymiarowa służy do modelowania czasoprzestrzeni w [[ogólna teoria względności|ogólnej teorii względności]], gdzie wymiar czasowy ma przeciwny znak do wymiarów przestrzennych. Różnica w znakach wynika z niezmienniczości prędkości światła względem dowolnego układu odniesienia. Zmiana tensora metrycznego czasoprzestrzeni, prowadząca do jej zakrzywienia, powstaje na skutek obecności materii (patrz: [[Równanie Einsteina|równania Einsteina]]).

=== Element liniowy ===
Element liniowy rozmaitości ma postać:
 
:<math>ds^2(x) =\sum_{i,j=0}^3 g_{ij}(x)\,dx^i dx^j</math>
 
Linia 70 ⟶ 74:
:<math>ds^2(x) = -(dx^{0})^2 \,\,+ (dx^{1})^2 \,\,+ (dx^{2})^2 \,\,+ (dx^{3})^2 </math>
 
tj. tensor metryczny ma sygnaturę (1,3) lub (3,1). Mówi się, że tensor jest [[Określoność formy|nieokreślony]].
 
=== Tensor krzywizny ===
[[Tensor krzywizny Riemanna|Tensor krzywizny]] jest na ogół niediagonalny w poszczególnych punktach przestrzeni, co oznacza, że geometria na rozmaitości jest nieeuklidesowa.
 
=== Przestrzeń styczna ===
Wektory w rozmaitości nazywa się [[Czterowektor|czterowektorami]]. Na skutek różnic w znakach wektory w czasoprzestrzeni nie mają miary dodatniej lub zerowej (jak to jest w przestrzeniach euklidesowych, ale mają miary dodatnie (tzw. wektory czasopodobne), zerowe (tzw. wektory zerowe) oraz ujemne (tzw. wektory przestrzennopodobne).
Rozmaitość <math>M\, </math>w ogólnym przypadku nie jest przestrzenią wektorową, dlatego jej punktów nie można np. odejmować, różniczkować, itp. tak jak to wykonuje się na wektorach. Aby zdefiniować wektory w rozmaitości postępuje się następująco: w każdym punkcie <math>x\, </math>rozmaitości definiuje się [[Przestrzeń styczna|przestrzeń styczną]] <math>T_xM </math>, utworzoną z wektorów stycznych do rozmaitości, która już jest przestrzenią wektorową. Tu definiuje się wektory zaczepione do punktu <math>x\, </math>.
 
=== Wektory na rozmaitości ===
Wektory te w rozmaitościczasoprzestrzeni nazywa się [[Czterowektor|czterowektorami]]. NaDługości skutek różnic w znakach wektory w czasoprzestrzeniczterowektorów nie mająokreśla miaryjednak dodatniej[[Przestrzeń lubunormowana|norma]], zerowej (jak to jest w przestrzeniach euklidesowych, ale(która mająjest miaryliczbą dodatnienieujemną), ale (tzw. wektory[[Przestrzeń czasopodobne)unormowana#Pseudonorma. Przestrzeń pseudounormowana|pseudonorma]], która przyjmuje wartości dodatnie, zerowe (tzw. wektory zerowe) oraz ujemne (tzw. wektory przestrzennopodobne).
 
== Czasoprzestrzeń Minkowskiego ==