• ベストアンサー

球面のリーマン計量

球面のリーマン計量を教えてください。平面では 1 0 0 1 というテンソルであることは知っています。球面ではどういう表式になるのでしょうか。 それが出ているURLを教えていただくのでも構いません。自分でも探したのですが 見つかりませんでした。

noname#198932
noname#198932

質問者が選んだベストアンサー

  • ベストアンサー
回答No.1

計量は局所座標系のとり方によってどうとでもなりますが 極座標でrを固定して球面を表現すると 緯度、経度(ラジアン)に対する計量は ×=r(cosθcosψ、sinθcosψ、sinψ) θ(=q1):経度 ψ(=q2):緯度 とすると g11=∂x/∂θ・∂x/∂θ=r^2(cosψ)^2 g12=x/∂θ・∂x/∂ψ=O g21=x/∂ψ・∂x/∂θ=O g22=x/∂ψ・∂x/∂ψ=r^2 つまり経度方向の計量は緯度が高くなると 縮小してゆくという形になります。

noname#198932
質問者

お礼

よく分かりました。ありがとうございます。

関連するQ&A

  • リーマン球面の問題が分かりません…

    問題 球面S={(x,y,t)|x^2+y^2+t^2=1}とリーマン球面CU{∞}の同一視を与える写像μ:S-{s}は,円を円に写すことを示せ. (ただし,S上の円とは,Sとある平面との共通部分を意味する. また,Cの直線は半径無限大の円と考え,リーマン球面は南極s=(0,0,-1)中心の極射影を用いる.) 正直何をどうやって求めれば良いのかもよく分からないです…. p=(X,Y,t),z=x+yiと置いたときのX,Yに関する式や円の方程式を求めろと 説明を受けたのですが…後は自分でやれと言われてしまって, 途方にくれている状態です…. 円錐曲線やリーマン球面について調べてみたのですが,さっぱり分からないです….

  • リーマンテンソルについて

    リーマンテンソルについて 『一般相対論入門』 須藤靖 著 P46 問題[2.10] をやっています。 1次元、2次元、3次元でのリーマンテンソル:R_αβγδを計量テンソルg_μνやリッチテンソルR_μνやスカラー曲率Rを用いて表わ問題なのですが、どうしても納得できない箇所があります。 1次元の場合はできました。 2次元の場合、答えには、 自由度は1となるから R_αβγδ=(g_αγg_βδ-g_αδg_βγ)f という形になるはずであると答えには書かれているのですがなぜこのようになるのかわかりません。 対称性などからこの表式が成り立つのはわかるのですが、このように一意に表わせられるという保証はいったいどこから来たのでしょうか?? どなたかお願いします。

  • リーマンの曲率テンソルについて

    リーマンの曲率テンソルについて 前回も似たようなことで質問したのですが、考えても少し納得のいかないところがあったので再度質問させていただきました。 3次元の場合、 リーマンテンソルR_αβγδの独立成分の数は6。一方リッチテンソルR_αβの独立成分に数も6であるからR_αβγδは係数を計量テンソルg_μνとするR_αβの線形結合で書き直せるはずである。 と本に書いてあるのですが、独立成分がともに6となるのはわかるのですが、なぜそう書けるのかわかりません。。 どなたか教えていただけないでしょうか?

  • 二次元空間の曲がり

    二次元の空間(つまり面)の曲がりについて教えてください。平面では三平方の定理が成り立ち リーマン計量は  (1 0)  (0 1) であるが、球面のように曲がっていればリーマン計量はこのようにはならず、三平方の定理も 成り立たない、ということは分かります。  そこで質問ですが、いま平面を伸び縮みさせずに曲げる、たとえば一枚の紙を破らないように クネクネさせて曲げるとします。このとき面上の座標で見るかぎり三平方の定理は成り立っている と思うのでリーマン計量も平面と同じになると思いますが、それで良いのでしょうか。三次元に埋め込んで見ると、平面とは明らかに違う曲面ですが、リーマン計量だけでは平面と区別ができないの でしょうか。  (私はこの分野の専門家ではありませんので、言葉遣いに間違いがあったら許してください)

  • リーマンテンソルの本

    リーマンテンソルの本 こんばんは。 理工学部に所属している大学4年生の者です。 今ゼミでは一般相対性理論を学んでいます。 今年卒論で「リーマンテンソル」について書くことが決まりました。 そこでお聞きしたいのですが、 リーマンテンソルを題材にした良い参考書や面白い参考書など、おすすめの本などがありましたら紹介していただきたいのですが。。。 自分の中で研究したいことは1つ決まっているのですが、他にも色々調べたりしたいので。。。 こういうこと調べたら面白いかもというようなつぶやきでも何でも構いません。 よろしくお願いします。

  • 大学 物理に詳しい方教えてください。

    半径aの二次元球面空間に対して、極座標系(θ、φ)を用いた際の計量テンソルを求め、この空間のリーマン曲率テンソルとスカラー曲率を求めよ。 ただし極座標系は          x=a・cosφsinθ                                                                y=a・sinφsinθ          z=a・cosθ とする。

  • 平面波と球面波は異なる概念ですか?

    exp(ix)で表される平面波は波数空間において平面が平行移動することを表す平面波と呼ばれますが、それに対して 球面波というのは実際に実空間で球面を描く波であるため、 球面波と呼ばれているように思うのですが、 ということはこの2つは並べて書くのはおかしいでしょうか? ある本の中でスリットを通ることで平面波が球面波となる、というような記述があったので不思議に思いました。

  • 球面テンソル演算子とは??

    量子力学の本を読んでいたら、 球面テンソル演算子と言う物が出てきました。 ベクトル演算子のダイアッドを考えるときに、 カーティジァンテンソル演算子は簡約出来て、 球面テンソル演算子は規約化されているので、扱いやすい的な内容だったのですが、 まず、0階のテンソル演算子の例に ベクトル演算子、UとVについて T(q,k)=T(0,0)=-U・V/3 q=magnetic quantum number k=階級 と書いてあるのですが 第一内積U・Vがある時点で何故階級が0なのか分かりません。。 内積って二階のテンソルとして表せるんじゃなかったでしたっけ。。 それなのに何故、0階のテンソル演算子になるんでしょうか?? どなたかよろしくお願いいたします。

  • 球面波について

    平面波と球面波、横波と縦波それぞれの用語の説明は読みましたが、それぞれの関係がいまいちわかりません。平面波のなかに、横波と縦波があるのか、球面波は、横波と縦波の両方もっているのか、横波を90度回転させれば、縦波なのか、など初歩的な理解に困っています。回答とともに、そういった物理のわかりやすう説明をしてくれるホームページを教えてください。

  • 球面

    (-5,1,4)を通り、3つの平面座標に接する球面を求めよ。 条件から (x-r)^2+(y-r)^2+(z-r)^2=r^2を導き x=-5,y=1,z=4を代入したところr^2=-21となってしまい球面でなくなってしまいます。 どなたか間違ってるところを教えてください。