trasformazione delle perturbazioni scalari

trasformazione delle perturbazioni scalari

by ENRICO MORGANTE -
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Carissimi,

nella derivazione di oggi della legge di trasformazione di una perturbazione \delta f c'era qualche dettaglio che non tornava. La derivazione corretta è la seguente:

Sappiamo che per un punto fisico P vale  \tilde f (\tilde x(P)) = \hat f (\hat x(P)) , poiché f è scalare.

Le perturbazioni sono definite da

 f(\tilde P) = \tilde f (\tilde x (\tilde P)) = \bar f (\bar x (\bar P)) + \widetilde{\delta f} (\bar x (\bar P))

 f(\hat P) = \hat f (\hat x (\hat P)) = \bar f (\bar x (\bar P)) + \widehat{\delta f} (\bar x (\bar P))

da cui

 f(\tilde P) - f(\hat P) = \widetilde{\delta f} (\bar x (\bar P)) - \widehat{\delta f} (\bar x (\bar P)) .

Dalla natura scalare di f deriviamo

 f(\tilde P) = \tilde f(\tilde x (\tilde P)) = \hat f (\hat x(\tilde P))

ora possiamo espandere l'ultima espressione attorno al punto di coordinate  \tilde x(\tilde P) = \hat x(\hat P) usando  \hat x(\tilde P) = \tilde x (\tilde P) - \xi :

 f(\tilde P) = \hat f (\tilde x(\tilde P) - \xi(\bar P) ) = \hat f (\hat x(\hat P) - \xi(\bar P) ) \approx \hat f (\hat x(\hat P)) - \frac{\partial\hat f}{\partial \hat x^\alpha} \xi^\alpha

La derivata possiamo approssimarla come

 \frac{\partial\hat f}{\partial \hat x^\alpha}(\hat x(\hat P)) \approx \frac{\partial\bar f}{\partial \bar x^\alpha} (\bar x (\bar P)) + \mathcal O (\xi)

ottenendo

 f(\tilde P) = f(\hat P) - \frac{\partial\bar f}{\partial \bar x^\alpha} \xi^\alpha = f(\hat P) - \frac{\partial\bar f}{\partial \bar \tau} \xi^0  .

Il risultato finale è quindi

 \widetilde{\delta f} (\bar x) = \widehat{\delta f} (\bar x) - \bar f'(\bar x) \xi^0

A lezione ho scritto l'ultima equazione col segno + anziché -, è un errore.