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Hierbei ist nach Christoffel gesetzt
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§ 10. Die Bildung von Tensoren durch Differentiation.
Gestützt auf die Gleichung der geodätischen Linie können
wir nun leicht die Gesetze ableiten, nach welchen durch Diffe-
rentiation aus Tensoren neue Tensoren gebildet werden können.
Dadurch werden wir erst in den Stand gesetzt, allgemein ko-
variante Differentialgleichungen aufzustellen. Wir erreichen
dies Ziel durch wiederholte Anwendung des folgenden ein-
fachen Satzes.
Ist in unserem Kontinuum eine Kurve gegeben, deren
Punkte durch die Bogendistanz s von einem Fixpunkt auf
der Kurve charakterisiert sind, ist ferner eine invariante
Raumfunktion, so ist auch d d s eine Invariante. Der Be-
weis liegt darin, daß sowohl d als auch ds Invariante
Da
so ist auch
eine Invariante, und zwar für alle Kurven, die von einem
Punkte des Kontinuums ausgehen, d. h. für beliebige Wahl
des Vektors der d x. Daraus folgt unmittelbar, daß
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ein kovarianter Vierervektor ist (Gradient von
Nach unserem Satze ist ebenso der auf einer Kurve ge-
nommene Differentialquotient
eine Invariante. Durch Einsetzen von erhalten wir
Hieraus läßt sich zunächst die Existenz eines Tensors
nicht ableiten. Setzen wir nun aber fest, daß die Kurve,