Autor Tema: ¿Todos los espacios riemannianos son localmente euclídeos?

0 Usuarios y 1 Visitante están viendo este tema.

14 Mayo, 2016, 08:53 am
Leído 1681 veces

Raúl Aparicio Bustillo

  • $$\Large \color{#9c57a6}\pi\,\pi\,\pi\,\pi\,\pi\,\pi$$
  • Mensajes: 3,113
  • Karma: +0/-3
  • Sexo: Masculino
Es decir, ¿en todos ellos se puede hacer un cambio de coordenadas de forma que la métrica sea plana y hasta la 1ª derivada de las coordenadas, o eso sólo ocurre en el espacio euclideo? O eso sólo ocurre en el espacio pseudoreimanniano de Einstein (que es equivalente a decir que podemos coger un sistema de coordenadas de forma que la luz se mueva en linea recta en todas las direcciones localmente en primera aproximación? Entiendo que para un matemático la respuesta debe ser trivial, pero como el espacio de la RG es el único que he estudiado, pues no sé si se cumple en general, o esto último es una condición axiomática que impuso Einstein al creer su teoría de la relatividad general

14 Mayo, 2016, 10:02 am
Respuesta #1

geómetracat

  • Moderador Global
  • Mensajes: 4,065
  • País: es
  • Karma: +0/-0
  • Sexo: Masculino
Sí, siempre se puede hacer. Para esto normalmente se usan coordenadas normales en un punto \( p \), que se obtienen de tomar una base en el espacio tangente a \( p \) e identificar puntos cercanos de la variedad con el vector del que provienen vía aplicación exponencial. Si tomas este tipo de coordenadas, en \( p \) la métrica tiene la forma estándar (diagonal con 1s, o 1s y -1s si es pseudoriemanniana) y los símbolos de Christoffel en \( p \) son todos cero, lo que implica que también lo son las primeras derivadas de la métrica. Esto quiere decir que si tomas el desarrollo de Taylor de la métrica en \( p \) usando este tipo de coordenadas, coincide a primer orden con la métrica plana. A segundo orden ya no y en general los términos de segundo orden no se pueden eliminar con cambios de coordenadas pues la información que aportan es intrínsecamente geométrica ya que tienen que ver con la curvatura.

Por cierto el espacio en RG es cualquier variedad pseudoriemanniana de dimensión 4, que es más general que la geometría riemanniana que se suele ver en mates. Así que la geometría que puedas ver en un curso de RG deberían ser totalmente generales.

Si te interesa RG vale muchísimo la pena que estudies geometría (pseudo)riemanniana desde el punto de vista matemático (coordinate-free), ya que es la manera en que se entienden los conceptos geométricos más claramente.

La ecuación más bonita de las matemáticas: \( d^2=0 \)