METRİK TANSÖR

 

N- boyutlu uzayda uzunluk elemanının karesi:

veya kısaca;

olarak tanımlanır. Burada gpq’ya metrik tansör denir. Üç boyutlu uzayda metrik tansör:

şeklinde bir kare matris olarak ifade edilebilir. Kütleçekim alan tönsörünün temel bileşenlerinden birisidir. Ortogonal koordinatlar sisteminde metrik tansörün diyagonal elemanlarının dışındakiler sıfırdır. gpq metrik tansörün eşleniği olan gpq tansörü, üç boyutlu uzayda gpq=g metrik tansörün tersi olup, gpq=g-1 şeklinde ifade edilebilir. Burada g=det (g)’dir.

 

Dairesel silindirik koordinat sisteminde uzunluk elemanının karesi;

 

‘dir. Burada metrik tansör:

olup, eşleniği:

olarak bulunur.

Yine benzer yöntemle küresel koordinat sisteminde uzunluk elemanının karesi:

’dir. Buradan metrik tansör:

olup, eşleniği:

olarak bulunur.

Bu durumda, üç boyutlu uzayda ortogonal koordinatlar sisteminin koordinatlarını bulduğumuz bu metrik tansör bileşenleri cinsinden kontravariant ve kovariant tansör bileşenleri olarak (Ap, Aq) yazarsak:

şeklinde ifade edilir.

Dairesel silindirik koordinat sisteminin koordinatlarının birinci mertebeden Ap tansör bileşenleri cinsinden ifadesi:

ve metrik tansörün determinantı g=ρ2 olmak üzere,

olur.

Yine küresel koordinat sistemi koordinatlarının birinci mertebeden Ap tansör bileşenleri cinsinden ifadesi:

 

ve metrik tansörün determinantı g = r4sin2θ olmak üzere,

 

olur.

 

Bu çıkarttığımız ifadeler ve tansör bileşenleri ilerki bölümlerde çok işimize yarayacak ve elektrik alan, manyetik alan ve kütleçekim alanına ait enerji-momentum tansör bileşenlerinin ifade edilmesinde kullanılacaktır.

 

TEORİNİN GEOMETRİK TEMELLERİ