Podnoszenie i opuszczanie wskaźników

W tym artykule obowiązuje konwencja sumacyjna Einsteina.

Dla danego tensora z rozmaitości M {\displaystyle M} z określoną na niej nieosobliwą formą (taką jak np. metryka Riemanna lub metryka Minkowskiego) można podnieść lub opuścić jego wskaźniki, czyli zmienić tensor wymiaru ( k , l ) {\displaystyle (k,l)} na tensor wymiaru ( k + 1 , l 1 ) {\displaystyle (k+1,l-1)} (podnieść indeks) lub na tensor wymiaru ( k 1 , l + 1 ) {\displaystyle (k-1,l+1)} (opuścić indeks).

Wyniki te można osiągnąć poprzez mnożenie przez kowariantny lub kontrawariantny tensor metryczny, a następnie skrócenie wyniku. Mnożenie przez kontrawariantny tensor metryczny (i skrócenie) podnosi wskaźniki:

g i j A j = A i , {\displaystyle g^{ij}A_{j}=A^{i},}

a mnożenie przez kowariantny tensor metryczny (i skrócenie) opuszcza je:

g i j A j = A i . {\displaystyle g_{ij}A^{j}=A_{i}.}

Operacje podniesienia i następującego po nim opuszczenia tego samego wskaźnika (lub odwrotnie) są do siebie odwrotne, co odzwierciedla odwrotność kowariantnych i kontrawariantnych tensorów metrycznych:

g i j g j k = g k j g j i = δ k i , {\displaystyle g^{ij}g_{jk}=g_{kj}g^{ji}=\delta _{k}^{i},}

gdzie δ {\displaystyle \delta } – delta Kroneckera odpowiadająca macierzy jednostkowej.

Należy zauważyć, że nieosobliwość g i j {\displaystyle g_{ij}} nie jest wymagana do opuszczenia wskaźnika. Jednak aby możliwe było obliczenie g i j {\displaystyle g^{ij}} i podwyższenie wskaźnika dowolnego tensora, macierz g i j {\displaystyle g_{ij}} musi być nieosobliwa.

Zobacz też

  • izomorfizm muzyczny