Pseudotensordichte

Der Begriff Pseudotensordichte bezeichnet eine Menge von Zahlen, deren Wert von der gewählten Basis eines Vektorraums abhängt. Dabei genügt diese Abhängigkeit bei einem Basiswechsel ähnlichen Transformationsformeln, wie sie für die Komponenten eines Tensors gelten. Der Unterschied gegenüber einem Tensor besteht lediglich darin, dass bei einer Pseudotensordichte zur Transformation jeweils noch mit einer Potenz des Betrags der Jacobideterminante sowie mit deren Vorzeichen multipliziert wird.

Definition und Beispiel

Für beliebige geordnete Basen B eines n-dimensionalen Vektorraums V mögen die Größen $T_{{j_1} \dots {j_m}} (B); \ j_1,\ldots,j_m\in\{1,\ldots,n\}$ bei einer Basistransformation von einer geordneten Basis $C=(c_1,\ldots,c_n)$ zu einer anderen geordneten Basis $C'=(c_1',\ldots,c_n')$ stets die Formel

$T_{{i_1} \dots {i_m}}(C') = \sum_{j_1=1}^n \dots \sum_{j_m=1}^n \sgn (\Delta) |\Delta|^\beta \,a^{j_1}_{i_1} \dots a^{j_m}_{ i_m} \,T_{{j_1} \dots {j_m}}(C);\ i_1, \ldots ,i_m\in\{1,\ldots,n\}$

erfüllen. Dabei bezeichne $(a_i^j)$ die Transformationsmatrix für den Basisübergang von C zu C', d.h. $c_i'=\sum_{j=1}^n a_i^j c_j,\ i\in\{1,\ldots,n\}$, und Δ bezeichne die Determinante dieser Transformationsmatrix.

Dann nennt man die Menge der $T_{{j_1}\dots {j_m}} (B);\ j_1,\ldots,j_m\in\{1,\ldots,n\}$ eine m-fach kovariante Pseudotensordichte vom Gewicht β.^[1]

Entsprechend kann man in Analogie zu Tensoren auch kontravariante und gemischte Pseudotensordichten definieren.

Für β = 0 spricht man von einem Pseudotensor. Ein einfach ko- oder kontravarianter Pseudotensor heißt Pseudovektor.

Ein Beispiel für eine kovariante Pseudotensordichte vom Gewicht -1 (mit m=n) ist das Levi-Civita-Symbol. Bei ihm bleiben bei einem Basiswechsel die Größen $T_{j_1\dots j_n}(B)$ unverändert.

Einzelnachweise

1. ↑ G. Grosche, V. Ziegler, D. Ziegler, E. Zeidler (Hrsg.) Teubner-Taschenbuch der Mathematik, Teil II. 8. Auflage. B. G. Teubner Verlag, Wiesbaden, November 2003, ISBN 3-519-21008-8, S. 242.