
FTF 2 semestr.MARTINOV / 28
.docxЕдиничный псевдотензор Леви-Чивиты
Важным
примером псевдотензора является -символ,
определяемый соотношениями
(),
(
),
().
Из формулы (
)
следует, что при собственных преобразованиях
(поворотах системы координат)
и -символ
ведет себя как тензор ранга 3.
Рассмотрим
теперь преобразование с ,
например, преобразование инверсии,
матрица которого имеет вид (
).
В этом случае правая тройка
переходит
в левую
,
при этом
|
(280) |
где -
матрицы (
).
Но
-символ
определен в правой системе координат,
поэтому
и
следовательно (280)
можно переписать в виде
|
(281) |
Таким
образом, -символ
является псевдотензором 3-го ранга.
Определим, например, следующий антисимметричный тензор:
Тензоры
со звёздочкой называются дуальными (или сопряжёнными)
к тензору, сворачиваемому с
.
Найдём компоненты дуального тензора.
Расписывая явным образом сумму по
повторяющимся индексам и опуская
одинаковые индексы, для которых символ
Леви-Чевиты равен нулю, получаем:
где ,
так как обе величины одновременно
являются антисимметричными. Во втором
случае индекс 0 в символе Леви-Чевиты
необходимо перенести в начало
.
Заметим, что коэффициент 1/2 в определении
дуального тензора связан с числом
возможных перестановок 2-х индексов
.
Расписывая таким образом все компоненты,
получаем:
Таким
образом, векторы и
в
дуальном тензоре по сравнению с исходным
меняются местами. Сокращённо таблицы
сопряженных тензоров можно записать
следующим образом:
,
.
Полученные выше инварианты можно записать в следующем явно ковариантном виде:
Аналогично можно определить дуальные тензоры к тензорам третьего и первого ранга:
Так,
компоненты 4-вектора являются
4-мя независимыми ненулевыми компонентами
тензора
.