本来想引起一些讨论的,结果只有风色兄回复了,而且还和我争论了起来。小猫不知道死哪去了(某图像有猫的人不要激动,不是说你)。
最近我家这里网络问题,百度上起来有问题,空间和贴吧都有问题,只不过贴吧问题比较大,CSS全部失效,只能看到白板状态的List,而且不能发言。于是很郁闷。
百度员工估计没发现这个问题,而且贴吧的管理很恶搞——有问题就到贴吧吧发帖,问题是如果我的问题是“为什么我不能发帖”的话,这个贴估计是永远发不出去的——除非我个地点……
下面先来说一下我的问题:
在看Kruskal延拓的时候发现这么一个问题:
取乌龟坐标r*=r+2M ln(r/2M-1)
从而可以构造新坐标:v=t+r*,u=t-r*
这样,u和v都可以取遍整个R。现在,度规可以写为(前两维):ds^2=-(1-2M/r)dudv
这里的r是本来史瓦西时空的r,不是乌龟坐标r*
此时,显然在r=2M处还是有奇异性的。
然后取V=exp(v/4M),U=-exp(-u/4M),这样就到前两维的度规:
ds^2=-32M^3/r×exp(-r/2M) dVdU
这样就没有了奇异性,所以r=2M处是坐标奇性。
但这里有问题啊,UV以及uv都是建立在乌龟坐标r*上的,而r*是r的函数,重要的是按照r*的表达式,r的取值域是(2M,正无穷),从而r本来就不能取到2M以及小于2M的值。
所以,这里说r=2M是坐标奇性的说法不对,因为如果正要说r=2M处的奇异性的话,uv已经发散了,所以UV也就发散了,所以肯定是奇异的。而在r<2M的地方,uv无定义,UV也无定义,所以这个度规根本就没定义。
还有一个问题,就是看Rindler度规的时候,它将二维度规ds^2=-x^2dt^2+dx^2通过坐标变换化为ds^2=-dT^2+dX^2,其中坐标变换序列为:
T=(U+V)/2,X=(V-U)/2
V=exp(v), U=exp(u)
v=t+ln(x), u=t-ln(x)
从而,原本Rindler坐标的x=0处的奇异性就被剔除了,因为其在x>0的部分可以对应到闵氏时空。
但有一个问题啊,那就是原本Rindler坐标到底是否包含了x=0的点呢?如果说包含的话,那最后的坐标变换不就吧这些点都剔除了么?而如果说不包含的话,那对于任意坐标来说哪些是真正时空的坐标,哪些是不包含在时空中的呢?
同样的,利用Rindler坐标的处理方法我们可以来看史瓦西时空。
取r=2M+r0*exp(u*l),这里r0是常数,具有长度量纲,l是常数,具有长度倒数的量纲,而u是变量,具有长度量纲。
这样,在新坐标下,现在度规可以写为:
ds^2=-(r0exp(ul)/(2M+r0exp(ul)))dt^2+(2M+r0exp(ul))r0l^2exp(2ul)du^2
显然,这个度规是没有奇异性的,一个奇异性都没有。
那,我是否可以说原本的史瓦西时空其实在r<=2M的部分都是由于坐标选择不当而“多出来的区域”呢?
关键就是:如何判断一个坐标区域到底是时空的还是由于坐标选择不当而多出来的呢?为何Rindler时空的x=0的区域可以说是选择不当而多出来的,而史瓦西的r<=2M就不能呢?
从坐标奇异性的定义来说,一个不可延拓时空如果存在不完备测地线,那么就是说这个时空是有奇异性的。
那么,包含x=0部分的Rindler时空能否说是闵氏时空的延拓呢?如果能这么说的话,那闵氏时空的奇异性不就不能保证没有了么?
从延拓的定义来看,似乎包含x=0的Rindler时空应该算是闵氏时空的延拓。那是不是就可以认定,闵氏时空的奇异性不能说为零,因为它不是不可延拓时空。
先来分析一下这个问题。
这里其实主要有如下这些问题:
1,Kruskal坐标系究竟是否是Schwarzschild坐标系的延拓?延拓的标准是什么?
2,如果Kruskal坐标系算是Schwarzschild坐标系的延拓,那么Rindler坐标系是不是平直Minkowski坐标系的延拓?如果是,那Rindler坐标系与Minkowski坐标系分别有没有坐标奇异性?
最近我家这里网络问题,百度上起来有问题,空间和贴吧都有问题,只不过贴吧问题比较大,CSS全部失效,只能看到白板状态的List,而且不能发言。于是很郁闷。
百度员工估计没发现这个问题,而且贴吧的管理很恶搞——有问题就到贴吧吧发帖,问题是如果我的问题是“为什么我不能发帖”的话,这个贴估计是永远发不出去的——除非我个地点……
下面先来说一下我的问题:
在看Kruskal延拓的时候发现这么一个问题:
取乌龟坐标r*=r+2M ln(r/2M-1)
从而可以构造新坐标:v=t+r*,u=t-r*
这样,u和v都可以取遍整个R。现在,度规可以写为(前两维):ds^2=-(1-2M/r)dudv
这里的r是本来史瓦西时空的r,不是乌龟坐标r*
此时,显然在r=2M处还是有奇异性的。
然后取V=exp(v/4M),U=-exp(-u/4M),这样就到前两维的度规:
ds^2=-32M^3/r×exp(-r/2M) dVdU
这样就没有了奇异性,所以r=2M处是坐标奇性。
但这里有问题啊,UV以及uv都是建立在乌龟坐标r*上的,而r*是r的函数,重要的是按照r*的表达式,r的取值域是(2M,正无穷),从而r本来就不能取到2M以及小于2M的值。
所以,这里说r=2M是坐标奇性的说法不对,因为如果正要说r=2M处的奇异性的话,uv已经发散了,所以UV也就发散了,所以肯定是奇异的。而在r<2M的地方,uv无定义,UV也无定义,所以这个度规根本就没定义。
还有一个问题,就是看Rindler度规的时候,它将二维度规ds^2=-x^2dt^2+dx^2通过坐标变换化为ds^2=-dT^2+dX^2,其中坐标变换序列为:
T=(U+V)/2,X=(V-U)/2
V=exp(v), U=exp(u)
v=t+ln(x), u=t-ln(x)
从而,原本Rindler坐标的x=0处的奇异性就被剔除了,因为其在x>0的部分可以对应到闵氏时空。
但有一个问题啊,那就是原本Rindler坐标到底是否包含了x=0的点呢?如果说包含的话,那最后的坐标变换不就吧这些点都剔除了么?而如果说不包含的话,那对于任意坐标来说哪些是真正时空的坐标,哪些是不包含在时空中的呢?
同样的,利用Rindler坐标的处理方法我们可以来看史瓦西时空。
取r=2M+r0*exp(u*l),这里r0是常数,具有长度量纲,l是常数,具有长度倒数的量纲,而u是变量,具有长度量纲。
这样,在新坐标下,现在度规可以写为:
ds^2=-(r0exp(ul)/(2M+r0exp(ul)))dt^2+(2M+r0exp(ul))r0l^2exp(2ul)du^2
显然,这个度规是没有奇异性的,一个奇异性都没有。
那,我是否可以说原本的史瓦西时空其实在r<=2M的部分都是由于坐标选择不当而“多出来的区域”呢?
关键就是:如何判断一个坐标区域到底是时空的还是由于坐标选择不当而多出来的呢?为何Rindler时空的x=0的区域可以说是选择不当而多出来的,而史瓦西的r<=2M就不能呢?
从坐标奇异性的定义来说,一个不可延拓时空如果存在不完备测地线,那么就是说这个时空是有奇异性的。
那么,包含x=0部分的Rindler时空能否说是闵氏时空的延拓呢?如果能这么说的话,那闵氏时空的奇异性不就不能保证没有了么?
从延拓的定义来看,似乎包含x=0的Rindler时空应该算是闵氏时空的延拓。那是不是就可以认定,闵氏时空的奇异性不能说为零,因为它不是不可延拓时空。
先来分析一下这个问题。
这里其实主要有如下这些问题:
1,Kruskal坐标系究竟是否是Schwarzschild坐标系的延拓?延拓的标准是什么?
2,如果Kruskal坐标系算是Schwarzschild坐标系的延拓,那么Rindler坐标系是不是平直Minkowski坐标系的延拓?如果是,那Rindler坐标系与Minkowski坐标系分别有没有坐标奇异性?