指标的上升和下降

✍ dations ◷ 2025-04-04 20:52:55 #张量

在数学与数学物理中,给定流形 上一个张量,若在 已有一个非退化形式(比如黎曼度量或闵可夫斯基度量),我们可将指标上升或下降:将一个 (, ) 张量变成一个 ( + 1,  − 1) 张量(上升)或一个 ( − 1,  + 1) 张量(下降)。 这里记号 (, ) 用于表示张量的秩  + ,有 个上指标和 个下指标。

可以这样做:将张量乘以共变或反变度量张量,然后做缩并。下文在对重复指标 求和时使用爱因斯坦记号。

乘以反变度量张量(然后缩并)上升指标:

而乘以共变度量张量(然后缩并)下降指标:

对同一个指标先上升然后下降(或顺序相反)得到原来的张量,这反应了共变度量张量与反变度量张量互逆:

这里 是流形的维数。注意下降一个指标不要求形式非奇异,但相反的过程需要非奇异条件。

闵可夫斯基空间具有度量张量

共变电磁张量由下式给出

为了得到共变张量 F μ ν {\displaystyle F_{\mu \nu }\,} ,我们用

注意因为 g μ ν {\displaystyle g_{\mu \nu }\,} 是对角的,上式中许多项其实没有:

对指标 1、2、3 使用拉丁字母:

因为度量张量中的因子都是 -1。

类似

将它们放在一起,我们得到:

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