Tuesday, February 4, 2014

能动张量与作用量 不做积分时, 泛函导数与偏导数的差别是前者多出一个 delta function 因子, 这是因为 "同一点才有值".

不做积分时, 泛函导数与偏导数的差别是前者多出一个 delta function 因子, 这是因为 "同一点才有值".
 

The functional derivative is a generalization of the usual derivative that arises in the calculus of variations. In a functional derivative, instead of differentiating a function with respect to a variable, one differentiates a functional with respect to a function. The definition for the univariate case is


For example, the Euler-Lagrange differential equation is the result of functional differentiation of the Hamiltonian action (functional).

http://spe.sysu.edu.cn/spe/electrodynamics/web/pdf/ext/action.pdf

求能动张量与作用量之间的关系的物理意义



能动张量与作用量之间的关系可以用下式来表示:

求这个式的物理意义?也就是这个关系式是依据什么样的理由而得出来的??


作用量作为泛函是怎么对度规求导的?或者说,度规的变分是啥?度规貌似也不是泛函呀?


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  • 3楼
  • 2012-09-29 20:11
    • lgxysl: 不知道,所以求大ge ge 科普。
      2012-9-29 20:12回复
    • lgxysl: 不过这应该不叫做求导吧,也不知道是否表示两个变分的商。总之肯定不是求导。
      2012-9-29 20:14回复
    • 罅安娜: 这是分量式
      2013-11-25 19:58回复
    •  


    我怀疑主楼的这个式写错了(我是从网上搜到的一个演氏文稿上截下的),我想正确的应该是这样:

    求科普!!


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    • 4楼
    • 2012-09-29 21:36

      这是泛函导数 (functional derivative). 你可以自己查查这个关键词.


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      • 5楼
      • 2012-09-29 22:07

        Functional Derivative

        The functional derivative is a generalization of the usual derivative that arises in the calculus of variations. In a functional derivative, instead of differentiating a function with respect to a variable, one differentiates a functional with respect to a function. The definition for the univariate case is


        For example, the Euler-Lagrange differential equation is the result of functional differentiation of the Hamiltonian action (functional).


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        • 6楼
        • 2012-09-29 22:23
          • lgxysl: 哦!定义的形式和函数的导数有很大的不同。不知从这个定义式如何得到9楼的2式?
            2012-9-29 22:45回复
          • 台湾PiPi: x,y 代表时空点 (4维的), 而 delta 函数也是 4 维的.
            2012-9-29 23:42回复
          • lgxysl: 回复 台湾PiPi :我知道是怎么回事了。我找到了老大中写的《变分法基础》,里面就有泛函的导数。发觉这应该是一本很不错的书。我以前得到的变分知识都是从不完整的文档中得来的。老大中的这本《变分法基础》很合我用,这回可以比较全面地学一下变分法了。
            2012-9-30 00:06回复
          •  

          其实我想吐槽的是,1楼式子两边连量纲都对不上……


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          • 7楼
          • 2012-09-29 22:25
            • 台湾PiPi: 相信我, 他发明不了这个式子的. 这个式子是对的, 因为泛函导数的计算会丢掉那个积分体积元 dx^0dx^1dx^2dx^3
              2012-9-29 22:42回复
            • lgxysl: 回复 台湾PiPi :我发现我的4楼好像也是对的呵!请指点一下4楼.
              2012-9-29 22:48回复
            •  

            以上内容引自 Wolfram Mathworld


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            • 8楼
            • 2012-09-29 22:26


              @台湾PiPi 老师:




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              • 9楼
              • 2012-09-29 22:40
                • 台湾PiPi: 你不了解泛函导数. 它的计算不是这样操作的.
                  2012-9-29 22:45回复
                • lgxysl: 回复 台湾PiPi :是的,它该如何操作呢??
                  2012-9-29 22:46回复
                • 台湾PiPi: 你去跟吧里几位对量子场论很熟悉的吧友请教吧 !
                  2012-9-29 23:06回复
                •  


                @台湾PiPi 老师,不知下面所写的对否?


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                • 10楼
                • 2012-09-29 23:40


                  @台湾PiPi
                  PiPi老师,下面的应该写对了吧?


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                  • 11楼
                  • 2012-09-30 09:33

                    首先物质能动张量的原始定义依赖于时空symmetry.平移or转动。

                    而等效原理告诉我们引力质量和惯性质量相等。对于某共动观者那么T^(00)这个有平移对应的惯性质量,可以看成引力质量(即几何质量)与g^(00)耦合在一起。一般情况下,即g_ab和T^ab耦合。因此,我们可以变分g_ab给出另一种定义。


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                    • 12楼
                    • 2012-09-30 17:07

                      我没记错的话似乎应该是这个表达式,看起来和一楼的不太一样。我没尝试这两个式子是不是等价的,LZ可以试试看

                      T^μν = (2/√(-g)) {δ[L_m * √(-g)]/δ[g_μν]}

                      这个式子导出只需对Hilbert作用量作变分即可


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                      • 13楼
                      • 2012-10-01 22:48
                        • lgxysl: 一样的,等价的。只不过是把1楼左边的指标降升上去,右边的分母的指标降下来。而δS_m=δ∫Fd^4x=∫(δF)d^4x δS_m/δg_μν=(δF)/δg_μν,F=L_m * √(-g) 所以它们是等价的。
                          2012-10-1 23:06回复
                        • 剑圣柏杨: 回复 lgxysl :哦,那就简单了。你只需要对Hilbert作用量求变分,把不含Ricci曲率的项移到一边,就是这个式子
                          2012-10-1 23:24回复
                        •  


                        @剑圣柏杨
                        @台湾PiPi 老师在6楼给出的泛函的导数的定义是比较抽象的,一时半回是难以把握它的操作规律的。而下面这个定义则比较直观。从下面的定义看,1楼给出的似乎和你在13楼给出的又不是那么的等价(有点乱了,你再回忆一下你给出的式子是否是真的没有记错?)。


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                        • 14楼
                        • 2012-10-02 00:07



                          最后一个等式就是Einstein方程,右边的那一大堆就是能动张量



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                          • 15楼
                          • 2012-10-02 02:28

                            不做积分时, 泛函导数与偏导数的差别是前者多出一个 delta function 因子, 这是因为 "同一点才有值".

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