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2015 | OriginalPaper | Buchkapitel

6. Examples: Natural Lagrange Structures

verfasst von : Demeter Krupka

Erschienen in: Introduction to Global Variational Geometry

Verlag: Atlantis Press

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Abstract

Examples presented in this chapter include typical variational functionals that appear as variational principles in the theory of geometric and physical fields. We begin by the discussion of the well-known Hilbert variational functional for the metric fields, first considered in Hilbert in 1915, whose Euler–Lagrange equations are the Einstein vacuum equations. We give a manifold interpretation of this functional and show that its second-order Lagrangian, the formal scalar curvature, possesses a global first-order Lepage equivalent. The Lagrangian used by Hilbert is an example of a differential invariant of a metric field (and its first and second derivatives). Further examples with similar properties, belonging to the class of natural Lagrange structures, are also considered.

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Literatur
[A1]
Zurück zum Zitat I. Anderson, Natural variational principles on Riemannian manifolds, Annals of Mathematics 120 (1984) 329-370 I. Anderson, Natural variational principles on Riemannian manifolds, Annals of Mathematics 120 (1984) 329-370
[FFPW]
Zurück zum Zitat M. Ferraris, M. Francaviglia, M. Palese, E. Winterroth, Gauge-natural Noether currents and connection fields, Int. J. of Geom. Methods in Mod. Phys. 01/2011; 8(1); 1-9 M. Ferraris, M. Francaviglia, M. Palese, E. Winterroth, Gauge-natural Noether currents and connection fields, Int. J. of Geom. Methods in Mod. Phys. 01/2011; 8(1); 1-9
[H]
Zurück zum Zitat D. Hilbert, Die Grundlagen der Physik, Nachrichten von der Gesellschaft der Wissenschaften zu Göttingen, Mathematisch-Physikalische Klasse (1915) 325-407 D. Hilbert, Die Grundlagen der Physik, Nachrichten von der Gesellschaft der Wissenschaften zu Göttingen, Mathematisch-Physikalische Klasse (1915) 325-407
[KMS]
Zurück zum Zitat I. Kolar, P. Michor, J. Slovak, Natural Operations in Differential Geometry, Springer-Verlag, Berlin, 1993 I. Kolar, P. Michor, J. Slovak, Natural Operations in Differential Geometry, Springer-Verlag, Berlin, 1993
[K3]
Zurück zum Zitat D. Krupka, A setting for generally invariant Lagrangian structures in tensor bundles, Bull. Acad. Polon. Sci. Ser. Sci. Math. Astronom. Phys. 22 (1974) 967-972 D. Krupka, A setting for generally invariant Lagrangian structures in tensor bundles, Bull. Acad. Polon. Sci. Ser. Sci. Math. Astronom. Phys. 22 (1974) 967-972
[K9]
Zurück zum Zitat D. Krupka, Local invariants of a linear connection, in: Differential Geometry, Colloq. Math. Soc. Janos Bolyai 31, North Holland, 1982, 349-369 D. Krupka, Local invariants of a linear connection, in: Differential Geometry, Colloq. Math. Soc. Janos Bolyai 31, North Holland, 1982, 349-369
[K10]
Zurück zum Zitat D. Krupka, Natural Lagrange structures, in: Semester on Differential Geometry, 1979, Banach Center, Warsaw, Banach Center Publications, 12, 1984, 185-210 D. Krupka, Natural Lagrange structures, in: Semester on Differential Geometry, 1979, Banach Center, Warsaw, Banach Center Publications, 12, 1984, 185-210
[KJ]
Zurück zum Zitat D. Krupka, J. Janyska, Lectures on Differential Invariants, J.E. Purkyne University, Faculty of Science, Brno, Czechoslovakia, 1990 D. Krupka, J. Janyska, Lectures on Differential Invariants, J.E. Purkyne University, Faculty of Science, Brno, Czechoslovakia, 1990
[KL]
Zurück zum Zitat D. Krupka, M. Lenc, The Hilbert variational principle, Preprint 3/200GACR (201/00/0724), Masaryk University, Brno, 2002, 75 pp. D. Krupka, M. Lenc, The Hilbert variational principle, Preprint 3/200GACR (201/00/0724), Masaryk University, Brno, 2002, 75 pp.
[KT]
Zurück zum Zitat D. Krupka, A. Trautman, General invariance of Lagrangian structures, Bull. Acad. Polon. Sci., Ser. Sci. Math. Astronom. Phys. 22 (1974) 207-211 D. Krupka, A. Trautman, General invariance of Lagrangian structures, Bull. Acad. Polon. Sci., Ser. Sci. Math. Astronom. Phys. 22 (1974) 207-211
[PK]
Zurück zum Zitat A. Patak, D. Krupka, Geometric structure of the Hilbert-Yang-Mills functional, Internat. J. Geom. Met. Mod. Phys. 5 (2008) 387-405 A. Patak, D. Krupka, Geometric structure of the Hilbert-Yang-Mills functional, Internat. J. Geom. Met. Mod. Phys. 5 (2008) 387-405
[PW]
Zurück zum Zitat M. Palese, E. Winterroth, A variational perspective on classical Higgs fields in gauge-natural theories, Theoretical and Mathematical Physics 10/2011; 168(1) M. Palese, E. Winterroth, A variational perspective on classical Higgs fields in gauge-natural theories, Theoretical and Mathematical Physics 10/2011; 168(1)
[UK3]
Zurück zum Zitat Z. Urban, D. Krupka, Foundations of higher-order variational theory on Grassmann fibrations, Internat. J. of Geom. Methods in Modern Physics, 11 (2014); doi:10.1142/S0219887814600238 Z. Urban, D. Krupka, Foundations of higher-order variational theory on Grassmann fibrations, Internat. J. of Geom. Methods in Modern Physics, 11 (2014); doi:10.​1142/​S021988781460023​8
[Z]
Zurück zum Zitat D. Zenkov, The Inverse Problem of the Calculus of variations, Local and Global Theory and Applications, Atlantic Series in Global Variational Geometry, to appear D. Zenkov, The Inverse Problem of the Calculus of variations, Local and Global Theory and Applications, Atlantic Series in Global Variational Geometry, to appear
Metadaten
Titel
Examples: Natural Lagrange Structures
verfasst von
Demeter Krupka
Copyright-Jahr
2015
DOI
https://doi.org/10.2991/978-94-6239-073-7_6

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