Недавно laboussoleestmonpays указал мне на красивую статью, выпущенную некоторое время назад,
Асферические гравитационные монополи. Ален Конн, Тибо Дамур и Пьер Файе. Нукл. физ. Б 490 нет. 1-2 (1997), стр. 391-431 . arXiv:gr-qc/9611051 .
Они показывают, что класс однородных массовых распределений, который является полностью монополярным за пределами некоторой конечной области (т. е. куска однородного вещества, заключенного в некотором объеме , но гравитационно неотличима от точечной массы, расположенной где-то в этом объеме) гораздо шире, чем просто сферически-симметричные распределения.
Вместо этого, начиная с (i) заданного центра масс и (ii) внешняя поверхность из комка материи они строят континуум однородных (но полых) тел, гравитационно неотличимых от точечной массы на , и который параметризуется толщиной оболочки материала внутри .
Принцип на самом деле удивительно прост. Если у вас есть единичный электростатический заряд при внутри связанной поверхности действуя как заземленный проводник, существует уникальный электростатический потенциал это ноль в и рядом с зарядкой. В глобальном масштабе это можно рассматривать как эффект плотности отрицательного заряда. на границе. Точно так же отрицательное значение этого поверхностного распределения заряда снаружи электростатически неотличимо от единичного заряда. Это сам по себе (очень тонкий) асферический электростатический монополь.
Коннес и др. затем переходите к описанию с некоторыми математическими подробностями процесса «отложения» массы на внутренней стороне оболочки, в результате чего образуются все более толстые оболочки, которые все еще неотличимы снаружи от точечной массы.
Тем не менее, их статья содержит несколько конкретных решений, и мне очень любопытно узнать, как могли бы выглядеть эти асферические монополи в их «толстых» версиях. (Коннес и др. рассматривают только тонкие плоскости, сферы и цилиндры.) Глядя на цитирование статей в Google Scholar, можно найти очень мало многообещающего. Исследовано ли это в литературе? Как вообще выглядят эти тела? Я хочу получить некоторую интуицию в их общем поведении и свойствах. Как выглядят толстые оболочки, скажем, для взятия быть сферой, коробкой или эллипсоидом?
(это частичный ответ)
Одним из примеров является предыдущая работа
Барретт, Дж. В. «Асимметричный монополь и неньютоновские силы». Природа 341.6238 (1989): 131-132. дои: 10.1038/341131a0
который является Ref. 13 в Connes et al. бумага.
Эта статья содержит один пример асимметричного монополя, созданного вращающейся фигурой, показанной вокруг горизонтальной оси, проходящей через центр масс.
Фигура была (по-видимому) получена путем корректировки коэффициентов сферических гармоник для обнуления мультипольных моментов (а внешняя кривая не является кругом).