Tellen van onafhankelijk componenten

Moderators: dirkwb, Xilvo

Reageer
Berichten: 624

Tellen van onafhankelijk componenten

Hoi, ik heb een vraagje over tellen. Ik heb de objecten
\(\{h_{\mu\nu}, H^{\mu\nu}, t_{\mu}, T^{\mu}\}\)
Hier zijn h en H symmetrische matrices, en de indices lopen bijvoorbeeld (om het concreet te maken) van 1 tot 4; het zijn 4x4 matrices. De t en T zijn vectoren. De relaties tussen deze objecten wordt gegeven door
\(H^{\mu\nu} h_{\nu\rho} = \delta^{\mu}_{\rho} - T^{\mu}t_{\rho}\)
\(T^{\mu}t_{\mu} = 1\)
\(H^{\mu\nu}t_{\nu} = h_{\mu\nu}T^{\nu} = 0 \)
Dus H en h zijn matrices van rang 3; T zit in de kernel van h en t zit in de kernel van H.

De vraag is nu: hoeveel onafhankelijke componenten bevat deze verzameling objecten? Mathematica vertelt me dat het er 10 zijn; het aantal van een symmetrische 4x4 matrix, maar hoe kan ik dit analytisch verkrijgen? Alvast bedankt voor elk inzicht!

Berichten: 624

Re: Tellen van onafhankelijk componenten

Oh ja, ik gebruik de Einstein sommatie conventie, dus ik sommeer over dezelfde indices. Waar die indices hier nu staan (boven of beneden) doet er niet toe; ik had ze ook allemaal beneden kunnen schrijven en gewone matrixvermenigvuldiging kunnen gebruiken.

Berichten: 244

Re: Tellen van onafhankelijk componenten

Hoi, sorry dat ik een oud topic naar boven haal, maar ik verveelde me.

Je verzameling met alleen als conditie dat de matrices symmetrisch zijn geeft in totaal 10+10+4+4=28 onafhankelijke componenten. Nu gaan we kijken hoeveel je vergelijkingen van deze 28 er vastlegt.

Je eerste vergelijking legt 16 componenten vast. Het zijn immers 16 vergelijkingen (je hebt twee vrije indices).

Je tweede vergelijking geeft geen extra voorwaarde. Immers deze vergelijking is niet onafhankelijk van de eerste vergelijking die er al 16 vastlegt.

Je derde (en vierde vergelijking) lijken in eerste instantie nog elk 4 componenten vast te leggen. Maar omdat
\(H^{\mu\nu}\)
en
\(h_{\mu\nu}\)
symmetrisch zijn leggen ze elk maar 1 component vast (je kunt de vier vergelijkingen in elkaar invullen zodat het stelsel reduceert tot 1 vergelijking).

Je condities leggen dus als we even tellen 16+0+1+1=18 componenten vast.

Je verzameling heeft dus in totaal 28-18=10 vrijheidsgraden.

Ik hoop dat je er wat aan hebt (gezien je post zo lang geleden is) en dat ik je geen onzin vertel:P.

Reageer