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协变经典场论

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近年来,协变经典场论又引起了研究者的兴趣。动力学在这里用有限维空间的在时空中的给定时间点上的来表述。射流丛现在被认为是这种表述的正确定义域。 本文给出一阶经典场论的协变表述的一些几何结构。

记法

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本条目记法和射流丛条目所引入的一致。并令表示有紧支撑的的截面。

作用量积分

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一个经典场论数学上可以如下表述

  • 一个纤维丛 ,其中表示一个维时空。
  • 一个拉格朗日量形式

代表上的体积形式,则,其中拉格朗日量函数。 我们在 上选择纤维化坐标,使得

作用量积分定义为

其中,并定义于开集,而代表其第一射流延长(jet prolongation)。

作用量积分的变分

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截面的变分由曲线给出,其中是一个上的-竖直向量场的流,它在上有紧支撑。 截面称为变分的驻点,如果

这等价于

其中代表的第一延长,按李导数的定义。 使用嘉当公式斯托克斯定理以及的紧支撑,可以证明这等价于

欧拉-拉格朗日方程

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考虑一个-竖直向量场

其中。采用切触形式 on ,我们可以计算的第一延长。然后得到

其中。 据此,可以证明

因而

分部积分并考虑的紧支撑,临界条件变为

因为为任意函数,我们得到

这些就是欧拉-拉格朗日方程组

参看

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参考

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