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, aus Dimensionsbereichen, die unabhängig voneinander und orthogonal zueinander existierende abgeschlossene Systeme darstellen.
Diese abgeschlossenen Systeme werden hier Dimensionszellen genannt, die dadurch charakterisiert sind, dass die jeweils in einer Dimensionszelle wirkenden Felder, keine Wirkung auf Dimensionsbereiche außerhalb von dieser Dimensionszelle haben können. Zwischen verschiedenen Dimensionszellen besteht also keinerlei Wechselwirkung und der Wirkungsbereich der Felder in einer Dimensionszelle ist nur auf diese Dimensionszelle selbst beschränkt. Um dies zu erreichen werden hier divergenzfreie Tensoren eingeführt, die sich jeweils aus einer Variation herleiten lassen, so dass sich damit Feldgleichungen konstruieren lassen, die divergenzfrei sind, und somit Erhaltungsgrößen darstellen.
eine Koordinate, dann bezeichnet
die einfache Ableitung, und
die kovariante Ableitung nach dieser Koordinate. Für
schreiben wir
.]
ist
:
![]() | (1) |
stellt hier das invariante Volumenelement eines
-dimensionalen Raumes dar, in der
die Determinante des metrischen Tensors bedeutet. Die Komponenten des metrischen Tensors
stellen die Feldvariablen dar, nach denen variiert wird. Als Variationsergebnis ergibt sich dann aus
, indem alle auftretenden Variationen durch
ausgedrückt werden:
![]() | (2) |
, die den Krümmungstensor
![]() | (3) |
![]() | (4) |
. Für
gibt es dabei noch eine besondere Beziehung zwischen den Skalaren
![]() | (5) |
![]() | (6), |
![]() | (7) |
verschwinden für
, und es gilt:
![]() | (8) |
(4) ergeben sich aus der Variation der invarianten Wirkung
![]() | (9) |
![]() | (10) |
(9) tauchen keine Ableitungen dritter und vierter Ordnung des metrischen Tensors
auf, weil sich bei der Ausführung der Variation alle Ableitungen dritter und vierter Ordnung des metrischen Tensors gegenseitig wegheben, so dass im Variationsergebnis keine Ableitungen höherer, als der zweiten Ordnung mehr auftauchen.
mit irgendwelchen Konstanten
schreiben als:
![]() | (11) |
erhalten wir daraus eine relativistische Feldgleichung der Gravitation:
![]() | (12) |
sollen nun so eingeschränkt sein, dass mehrere Dimensionsbereiche möglich sind, die unabhängig voneinander und orthogonal zueinander existierende abgeschlossene Systeme darstellen, in denen der jeweils zu diesen Dimensionsbereichen zugeordnete metrische Tensor nur von den Koordinaten und Indizes seines eigenen Dimensionsbereichs abhängt. Diese Dimensionsbereiche wollen wir Dimensionszellen nennen. Dazu zerlegen wir den metrischen Tensor
in zwei Teilbereiche
und
, die jeweils nur von den Koordinaten und Indizes des eigenen Dimensionsbereichs abhängen, so dass wir den metrischen Tensor
schreiben können als:
![]() | (13) |
erlaubt, für dass unter dieser Bedingung diese Feldgleichung konsistent wird, und dies ist der Fall wenn die Konstanten die Werte
![]() | (14) |
eine Konstante ist. Setzen wir für die Konstanten
die Werte (14) ein, dann erhalten wir aus der ursprünglichen Feldgleichung eine vielweltentaugliche Feldgleichung:
![]() | (15) |
gehört, und die doppelt gestrichenen Größen zum Dimensionsbereich zu der auch
gehört, dann brauchen wir die Feldgleichungen nur in einem der beiden Dimensionsbereiche zu betrachten, da beide Dimensionsbereiche äquivalent sind. Betrachten wir dazu den einfach gestrichenen Dimensionsbereich, dann folgt durch die Vielweltenzerlegung des metrischen Tensors
unter der Bedingung (13) aus der Feldgleichung (15):
![]() | (16) |
![]() | (17) |
, mit
![]() | (18), |
stehende invariante Lagrange-Dichte
die selbe Gestalt hat, wie der Skalar, der sich durch die Vielweltenzerlegung dieser vielweltentauglichen Feldgleichung abseparieren lässt. Dieser Skalar hat den Charakter einer Exponentialfunktion, so dass er sich durch die Vielweltenzerlegung zu einem Produkt aus Skalaren der selben Gestalt zerlegen lässt, von denen jeder Skalar jeweils dem Dimensionsbereich einer Dimensionszelle zugeordnet ist.
Da sich auch das invariante Volumenelement
durch die Vielweltenzerlegung zu einem Produkt aus invarianten Volumenelementen der selben Gestalt zerlegen lässt, von denen jedes Volumenelement jeweils dem Dimensionsbereich einer Dimensionszelle zugeordnet ist, lässt sich somit auch für jede einzelne Dimensionszelle eine Wirkung
zuordnen, die dann nur Größen enthält, die dem Dimensionsbereich dieser Dimenionszelle zugeordnet sind, und durch dessen Variation nach den für diese Dimensionszellen zugeordneten metrischen Tensoren
, die für diese Dimensionszellen zugeordneten Feldgleichungen ergeben.
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