对于一般情况,想要确定时空的空间到底是啥玩意,
首先要时空(P,g)能进行3+1分解,要不然没有时间空间这俩,
然后一旦时空是能进行3+1分解的时空,就可以构造主丛:
以P为丛流形,R为结构群,在P上取参考系即类时线汇γs(t),
投影规则即将同一条类时线上的所有点投影成同一点,
局域平凡是自然的:将丛流形上的点{t,x^i}映射成R和底流形M 上的点{t}和{x^i}
投影映射便是π(t,x^i)=(x^i),自由右作用便是Rs(t,x^i)=(t+s,x^i),纤维就是类时线汇的线
然后底流形便可作为空间,其上的度规由如下规则指定:
在主丛上的切空间中取与纤维正交的子空间H,其与底流形切空间同构,
于是将推前映射π*的定义域限制在H中,就得到了同构映射,就可将g在H上的诱导度规Hab
推前到M上,成为空间度规h,即hab=π*Hab
参考系无旋时,M可以等距嵌入到P上成为类空超曲面,这时候时空的空间就是本时空的类空超曲面,
但是参考系有旋时没法等距嵌入,也就是说一般情况下,空间还得视为时空为主丛,R为结构群的主丛的底流形