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index_razor
Verfasst am: 03. Nov 2020 19:28
Titel: Re: Verändert sich Vektorlänge bei Parallelverschiebung ?
Corbi hat Folgendes geschrieben:
Verändert sich die Länge es eines Vektors bei einer Parallelverschiebung auf einer Mannigfaltigkeit?
Streng genommen ist die Frage nicht ganz eindeutig gestellt, da es beliebig viele Vorschriften zur Parallelverschiebung gibt.
Aber,
normalerweise
bleibt die Länge konstant.
Normalerweise
verwendet man auf semi-riemannschen Mannigfaltigkeiten nämlich eine Vorschrift zur Parallelverschiebung, die auf der Existenz einer eindeutigen torsionsfreien und
metrikverträglichen
kovarianten Ableitung basiert. (So auch in de ART, um die es dir vielleicht im besonderen geht.) Man nennt diese kovariante Ableitung den
Levi-Civita-Zusammenhang
. Die Metrikverträglichkeit bedeutet, daß der metrische Tensor "kovariant konstant" ist, also
gilt. Dies hat zunächst zur Folge, daß für die kovariante Ableitung von Skalarprodukten eine einfache Produktregel gilt
Und daraus ergibt sich insbesondere, daß Parallelverschiebung die Länge von Vektoren nicht ändert.
Wenn nämlich
der Tangentialvektor an die Kurve
ist, entlang deren parallelverschoben wird, dann ergibt die Produktregel
Parallelverschiebung von
entlang
bedeutet aber
, also
Man kann es natürlich auch in Koordinaten beweisen, wie du es vorhast. Aber durchgeführt habe ich die Rechnung auf diese Art nicht. Du müßtest aber zumindest berücksichtigen, daß sich die Metrikkoeffizienten ebenfalls entlang der Kurve ändern können. Die Länge von A am Ort
, wäre also gegeben durch
Die Metrikverträglichkeit ergibt dann eine Bedingung an
etc., die an irgendeiner Stelle eingehen wird.
Corbi
Verfasst am: 03. Nov 2020 18:02
Titel: Verändert sich Vektorlänge bei Parallelverschiebung?
Verändert sich die Länge es eines Vektors bei einer Parallelverschiebung auf einer Mannigfaltigkeit?
Mein Ansatz um das zu Überprüfen ist folgender
Bei einer Parallelverschiebung um dx eines Vektors A ändern sich im Allgemeinen die Komponenten eines Vektors um:
der um dx verschobene Vektor
ist also gegeben durch:
Die Länge von
ist:
damit
müsste also gelten:
weiter bin ich noch nicht gekommen
Behalten Vektoren bei der Parallelverschiebung also ihre Länge oder nicht?