2     {  m n} d--xt-+     t    d xm-d-xn-= 0.  d s2            d s  d s
(22)

Hierbei ist nach Christoffel gesetzt

               |_     _|  { m n }         m n     t   =  gta |_  a  _|  .
(23)

§ 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 f eine invariante
Raumfunktion, so ist auch d f/ d s eine Invariante. Der Be-
weis liegt darin, daß sowohl df als auch ds Invariante sind.

Da

d f    @ f d x ----=  -------m-, d s    @ xm d s

so ist auch

     @ f  d x y =  --------m-      @ xm d s

eine Invariante, und zwar für alle Kurven, die von einem
Punkte
des Kontinuums ausgehen, d. h. für beliebige Wahl
des
Vektors der d xm. Daraus folgt unmittelbar, daß

Am =  @-f--       @ xm
(24)

ein kovarianter Vierervektor ist (Gradient von f).

Nach unserem Satze ist ebenso der auf einer Kurve ge-
nommene Differentialquotient

     d y x =  ----      d s

eine Invariante. Durch Einsetzen von f erhalten wir zunächst

       @2 f   d xm d xn    @ f d 2 xm x =  @-x--@-x--d-s--d s-+ @-x---d-s2-.         m    n                m

Hieraus läßt sich zunächst die Existenz eines Tensors
nicht
ableiten. Setzen wir nun aber fest, daß die Kurve,