Я новичок в физике и пытался узнать больше, особенно об общей теории относительности. Метрика Шварцшильда меняет знак временной и радиальной частей метрики, как только мы пересекаем горизонт событий. Кто-то из обмена стеками заметил, что в результате внутри горизонта уменьшение радиуса является направлением увеличения времени.
Мой вопрос заключается в том, что если радиус (то есть пространство) становится времениподобным из-за изменения знака метрики, то становится ли время также пространственноподобным. Я имею в виду, можно ли тогда внутри горизонта свободно перемещаться во времени?
ПРИМЕЧАНИЕ. Насколько я понимаю связанный вопрос, этот вопрос касается космологии внутренней части черной дыры (он спрашивает о пространстве-времени, происходящем из горизонта черной дыры). Мой вопрос, я думаю, другой, он действительно больше связан с путешествиями во времени. Поскольку сигнатура временной координаты подобна пространству, она должна вести себя как пространство, и мы должны иметь возможность двигаться в ней в обратном направлении, как мы можем в космос. Некоторые говорят, что это артефакт координат, но я думаю, что другие координаты, как правило, не имеют физической интерпретации времени. (Возможно, я неправильно понял это)
Да, «временная» координата координат Шварцшильда пространственно подобна внутри горизонта (это означает, что путь постоянной радиальной координаты и переменной временной координаты представляет собой пространственноподобную кривую). Но это всего лишь артефакт выбранной системы координат, не имеющий особого физического значения; в специальной теории относительности можно было бы аналогичным образом разработать неинерциальную систему координат, в которой некоторая координата переключалась бы с времениподобной на пространственноподобную за некоторой произвольно выбранной границей. И если вы используете систему координат, называемую координатами Крускала-Секересав пространстве-времени черной дыры Шварцшильда, а не в координатах Шварцшильда, то радиальная координата является пространственноподобной как внутри, так и вне горизонта, а временная координата является времениподобной как внутри, так и снаружи (еще одна приятная особенность этих координат заключается в том, что все лучи света, движущиеся в радиальные направления изображаются прямыми линиями под углом 45 градусов к вертикали, как и в инерциальных системах отсчета в СТО, поэтому структура светового конуса очевидна).
Райан Унгер
Джон Ренни