Может ли пустое пространство вращаться без перетаскивания кадра?

Недавний вопрос. Вращение инерциальной системы отсчета нашей Галактики касается наблюдаемого свидетельства вращения пространства. Мой вопрос в том, возможно ли такое вращение концептуально в ОТО. Можем ли мы предположить, что по какой-то причине пространство-время эволюционировало таким образом, что теперь пустая область пространства вращается относительно Вселенной? Если да, то какова будет эволюция этого вращения во времени? Будет ли вращение продолжаться вечно, мгновенно остановится или замедлится постепенно и насколько быстро? Будет ли этот регион расширяться или сужаться в процессе?

Комментарии к посту (v1): Если регион пустой, как узнать, что он ротируется? Допускаете ли вы сингулярности в пустой вращающейся области?
Я не знаю, возможно ли это, но если да, то это может объяснить дополнительную массу, необходимую для равномерной кривой вращения спиральных галактик, которые в настоящее время называются темной материей. Спираль может указывать на космическое вращение, как спираль урагана.
@Qmechanic Мы бы узнали, что область вращается, поместив туда тестовый объект, достаточно маленький, чтобы не влиять на геометрию пространства-времени. Объект может быть чем-то вроде двух камней, соединенных веревкой. Они вращались бы без веревки, натянутой центробежной силой. Имеет ли это смысл? Никаких особенностей в этом вопросе. Возможно, можно задать отдельный вопрос, могут ли сингулярности создать стабильную вращающуюся область.
@kpv Это естественная мысль, но она кажется проблематичной. Если космическое вращение происходит в направлении вращения галактики, то галактика не вращается в этой системе отсчета и схлопнется под действием собственной гравитации. Если космическое вращение происходит в противоположном направлении и быстрее ближе к центру, то вращение галактики более равномерное, как наблюдается, но медленнее, чем наблюдается (если я ничего не упускаю).
@safesphere: это было бы в направлении вращения галактики, достаточно, чтобы считать однородную кривую. Сама Галактика также будет вращаться в соответствии с общей гравитацией/относительностью, так что она не схлопнется (и не улетит). Пространственное вращение будет учитывать только недостающую массу.

Ответы (1)

Ответ может вас удивить, но это именно то, что представляет собой метрика Керра.

Метрика Керра является вакуумным решением, т. е. тензор энергии напряжения равен нулю везде, кроме сингулярности, где он не определен (обычно мы все равно удаляем сингулярность из многообразия). Таким образом, метрика Керра — это в точности немного вращающегося пустого пространства.

Но, конечно, метрика Керра имеет параметр М с размерами массы, так что же это такое? Ну, это геометрическое свойство, называемое массой АДМ . Мы обнаруживаем, что для подходящих геометрий существует масса (или, что то же самое, энергия), связанная с геометрией, даже для вакуумного решения, в которое мы не ввели массу. То же самое верно и для метрики Шварцшильда. Это тоже вакуумный раствор, но имеет массу ADM.

Итак, ответ таков: да, у нас могут быть области вращающегося вакуума в ОТО, но, к сожалению, вы обнаружите, что с ними всегда связана масса, даже если материи нет.

и масса АДМ, в отличие от напряжения-энергии Т 00 , может быть отрицательным arxiv.org/abs/1407.1457
+1 Спасибо, Джон, хорошая идея для размышления. Это, однако, перетаскивание кадров и поэтому точно не отвечает на вопрос :)
Может ли пустое пространство вращаться без перетаскивания кадра?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v