¿Se pueden usar las identidades de Bianchi para derivar la ecuación de campo de Einstein?

No por si mismos. Las identidades de Bianchi son propiedad solo del tensor de curvatura de Riemann, y cualquier tensor de curvatura de Riemann derivado de un tensor métrico válido las satisfará automáticamente. Pero no dicen nada acerca de cómo se relacionan la curvatura y la materia, mientras que las ecuaciones de campo de Einstein describen esa relación.

Sin embargo, la segunda identidad de Bianchi puede usarse para motivar las ecuaciones de campo de Einstein de la siguiente manera. Contrae los índices como se muestra aquí, y encontrará que
[matemáticas] \ nabla_ \ mu (R ^ {\ mu \ nu} – \ frac {1} {2} Rg ^ {\ mu \ nu}) = 0 [/ matemáticas]

Esta “identidad Bianchi contratada” motiva la definición del tensor de Einstein como la cantidad entre paréntesis. Dado que también se supone que el tensor de energía de estrés tiene esta propiedad de estar “conservado covariablemente”, puede adivinar que podrían ser proporcionales entre sí,

[matemáticas] R ^ {\ mu \ nu} – \ frac {1} {2} Rg ^ {\ mu \ nu} = \ kappa T ^ {\ mu \ nu} [/ matemáticas]

Sin embargo, esto no es una derivación de las ecuaciones de campo de Einstein; Es solo una suposición. Lo aceptamos no porque esté correctamente “derivado” sino porque está de acuerdo con la evidencia experimental.

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