De diagonale metrische tensor, covariant en contravariant
Indien de covariante metrische tensor
diagonaal is,
is de contravariante metrische tensor dat dan ook?
Dit is de covariante metrische tensor:
Dat een tensor
diagonaal is wil zeggen dat
alle componenten, behalve die op de
hoofddiagonaal, nul zijn:
Het
vorige vraagstuk leerde ons hoe we covariante componenten
kunnen omrekenen in contravariante componenten en vice versa:
Laten we dat dan maar eens gaan doen.
Ik ga eerst van alle zestien covariante componenten de
onderdeterminanten opschrijven:
Vervolgens ga ik de componenten uit de metrische tensor van vergelijking (2) invullen en de nul-termen
laat ik gelijk weg:
Dit is de
determinant van de metrische tensor:
Na invullen van de componenten uit de metrische tensor van vergelijking (2) blijft dit over:
Omdat de
onderdeterminanten
van de componenten die niet op de
hoofddiagonaal liggen nul zijn
(zie de vergelijkingen (6)), zijn de contravariante componenten die niet op de
hoofddiagonaal liggen ook nul
(zoals uit vergelijking (3) volgt).
De contravariante
hoofddiagonaaltermen zijn:
De contravariante metrische tensor ziet er dus als volgt uit:
Kortom, indien de covariante metrische tensor
diagonaal is, dan is de contravariante
metrische tensor dat ook.
En omgekeerd geldt precies hetzelfde (want dat verandert in essentie niets aan al het voorgaande gereken):
Ik heb hier telkens gesproken over de metrische tensor, maar dit hele verhaal geldt uiteraard voor iedere
symmetrische tensor van de tweede rang.