Lezione 20
*gradiente e tensori*
Consideriamo un tensore di tipo 2/0 di componenti,e uno di tipo 0/1 di componenti. Vogliamo dimostrare che il prodotto definito dalla seguente relazione
(1)
definisce un quadrivettore, e come tale le componenti si trasformano come le componenti di un quadrivettore (giustificando l'indice esponente).
Per dimostrarlo basta considerare le leggi di trasformazione dei tensori 0/1 e 2/0 (lezioni 13 e 14) e vedere come si trasforma quando in un sistema di riferimento in moto con velocità v. Risulta di derivazione immediata la relazione
la quale basta ampiamente a gisutificare l'espressione (1).
In maniera perfettamente analoga possiamo dimostrare che il prodotto
tra un quadrivettore (tensore 1/0) e un tensore di tipo 0/2 definisce una unoforma (tensore 0/1) e quindi è perfettamente giustificato l'indice deponente.
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Abbiamo già dimostrato (vedi lezione 17) che è sempre verificata la seguente legge di trasformazione
(dove f era un invariante lorenziano). Conseguentemente risulta anche verificata la
Si può quindi osservare che, indicando con , la precedente relazione si riscrive in
la quale è esattamente la legge di trasformazione dei tensori 0/1.
Risulta quindi giustificato l'indice deponente nella notazione , in quanto queste si trasformano proprio come le componenti di un tensore 0/1.
Con procedura perfettamente analoga possiamo definire le quattro componenti e osservare che si trasformano secondo la relazione
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Dalle precedenti considerazioni risulta ovvio che le quattro componenti
sono le componenti di un quadrivettore
mentre le quattro componenti
sono le componenti di una unoforma