В специальной теории относительности каждый кадр имеет свою собственную уникальную ось времени, представленную на диаграммах Минковского разветвлением временных векторов, которое становится бесконечно плотным по мере приближения к поверхности светового конуса для данного кадра покоя. При просмотре из любого другого кадра эти же векторы времени смещаются примерно по одной и той же топологии разветвления, поэтому ни одна перспектива кадра не является более «правильной», чем любая другая.
В общей теории относительности это не совсем так. По крайней мере, все эти мировые линии простираются на миллиарды лет и поэтому, по-видимому, в конечном итоге имеют довольно точную среднюю временную ориентацию для любой данной локальной области пространства, даже если вы выберете сложную общую топологию. И наоборот (и я предполагаю то же самое), если пространство рассматривается как многообразие, идея средней «плоскостности», которая ортогональна этой долгосрочной временной оси, по-видимому, принимается, поскольку было бы довольно странно видеть всю Вселенную. наклонен относительно собственной временной оси, да? Так:
Я правильно это понимаю? Обязательно ли ОТО, применяемая на протяжении эпох, в конечном итоге определяет и выделяет уникальную и четко определенную общую временную ось?
Если да, то как эта уникальная временная ось устанавливается в экспериментальной практике? Принято ли это за какое-то очень большое среднее значение центра импульса, как, казалось бы, предполагает аналогия с пучком миллиардов лет?
Если в ОТО действительно существует выделенная стрела времени, подразумевает ли существование этой оси какие-либо экспериментально значимые последствия для связанной с ней системы координат СТО?
В нашей Вселенной есть достаточно четко определенное уникальное время — собственное время сопутствующих наблюдателей, тех, у кого нет особой скорости относительно хаббловского потока. Вы можете посмотреть на большое количество случайно выбранных далеких галактик и спросить, равны ли их лучевые скорости к вам и от вас в среднем к 0, и в этом случае ваша система покоя совпадает с этой специальной системой.
В качестве альтернативы вы можете исследовать реликтовое излучение и спросить, двигаетесь ли вы относительно него. Если да, то перед вами будет синее смещение, а позади — красное. На самом деле мы наблюдаем небольшую дипольную анизотропию даже после поправки на движение Земли вокруг Солнца и Солнца вокруг галактики. Таким образом, наша временная ось слегка «наклонена» по отношению ко Вселенной в целом.
Конечно, это различение возможно только во Вселенной, в которой материя распределена таким образом, что пространство-время можно расслоить на однородные 3-поверхности. 1 И выбранный кадр является «уникальным» только в том смысле, что он единственный изотропный. Любой времениподобный путь через многообразие в равной степени подходит для определения некоторых универсальных часов и для расслоения пространства; просто на любом другом пути будет наблюдатель, который видит анизотропную вселенную, возможно, с анизотропией, зависящей от времени.
Это никак не повлияет на локальную (читай: СР) физику. Если вы ограничитесь небольшим участком пространства-времени, то мы все равно получим, что все фреймы, доступные для преобразования Лоренца, одинаково действительны.
1 Я почти уверен, что такая однородность, если она присутствует на одной такой поверхности Коши, сохраняется в соответствии с эволюционным уравнением(ями) для пространства-времени (например, уравнениями ADM).
Замедленный потенциал