Методы Фурье в общей теории относительности

Я ищу некоторые ссылки, в которых обсуждаются методы преобразования Фурье в GR. В частности, предположим, что у вас есть метрика грамм мю ν ( Икс ) и его преобразование Фурье грамм ~ мю ν ( к ) , что это говорит вам о преобразовании Фурье обратной метрики грамм ~ мю ν ( к ) или тензор Римана р ~ мю ν р о ( к ) . Есть несколько очевидных тождеств, которые вы можете получить, и я ищу ссылки, в которых они обсуждаются и говорят, полезны они или нет.

Примером того, что я имею в виду, является следующее тождество:

грамм мю α ( Икс ) грамм α ν ( Икс ) знак равно дельта ν мю ( грамм ~ мю α * грамм ~ α ν ) ( к ) знак равно дельта ν мю дельта 4 ( к ) . (Это можно сделать осмысленным на компактном многообразии или для асимптотически плоских метрик и т. д.)

Вам понадобится soacetime, чтобы иметь дополнительную структуру. Например, если это однородное пространство, вы можете провести на нем гармонический анализ. Например, плоское пространство-время Минковского, это даже группа. Но я не думаю, что с общим лоренцевым многообразием можно что-то сделать.
Я думаю, вам просто нужно указать глобальную топологию и идти оттуда. Предполагая, что пространство просто связано, у вас действительно есть только несколько вариантов (в четырех измерениях). Пространственно замкнутое, открытое или плоское, и временно замкнутое, открытое (или плоское???). Для глобально плоского стандартного типа преобразования Фурье. Закрытый случай — это более обобщенное преобразование Фурье (можно найти с помощью теоремы Питера-Вейля). Я не верю, что открытый корпус компактен, поэтому я не знаю, что вы можете сделать?

Ответы (1)

Я бы добавил это как комментарий, но у меня недостаточно репутации.

Преобразование Фурье — не очень полезная вещь на общем фоне ОТО. В плоском пространстве полезно преобразование Фурье, потому что у нас есть трансляционная симметрия и сохраняется импульс. Но в общем решении уравнений Эйнштейна таких симметрий (или векторов Киллинга) нет.

Как следствие этого, большую часть времени при выполнении КТП в искривленном пространстве мы работаем в пространстве положений, а не в импульсном пространстве.

Да, разложение Фурье будет зависеть от выбранной вами системы координат, и да, без каких-либо симметрий нет очевидного выбора координат. Тем не менее, не ясно, означает ли это, что изучение таких вещей абсолютно бесполезно. Возможно, вы не сможете присвоить какое-либо «физическое» значение частотам и т. д., и это может быть проблематично для QFT. При этом меня больше интересует изучение классической ОТО, чем КТП на фиксированном фоне. Но спасибо за ваш комментарий/ответ.
Что вы имеете в виду для преобразования Фурье плоской метрики? Как бы вы приписали метрическую интерпретацию полученному объекту? Координатно-зависимый метод общего импорта встречается редко. Если вы что-то делаете с одним патчем, вам по крайней мере нужны граничные условия, чтобы ваша конструкция не взаимодействовала с другими патчами, но тогда маловероятно, что ваши преобразования Фурье будут учитывать те же граничные условия. А если ограничиться быстроубывающими функциями, то ваша метрика станет вырожденной на границе.
Ну, например, вы можете написать метрику грамм мю ν знак равно η мю ν + час мю ν с час мю ν не обязательно возмущение, достаточно быстро падающее на бесконечности. Тогда в некотором смысле η ~ мю ν знак равно д я а грамм { дельта ( к ) , дельта ( к ) , дельта ( к ) , дельта ( к ) } . А потом учиться час ~ мю ν . Или вы могли бы сказать, посмотрите на метрики на коллекторе с тороидальной топологией, например...