Почему эти нулевые координаты иногда называют «временем»?

В пространстве-времени Минковского, если мы введем сферические координаты, метрика станет

η "=" д т 2 д р 2 р 2 д Ом 2

с д Ом 2 в С 2 круглая метрика. Затем принято вводить

ты "=" т р , в "=" т + р

которые иногда называют запаздывающим и опережающим временем, специально для изучения бесконечности пространства-времени. Кажется, что-то подобное делается в пространстве-времени Шварцшильда.

Что мы знаем о них:

  1. Они нулевые. Следовательно, их координатные линии — это пути, по которым могут пройти фотоны.

  2. Если мы выберем поверхности ты "=" ты 0 и в "=" в 0 , эти поверхности имеют ты и в соответственно как норм. Нормали светоподобны, следовательно, поверхность светоподобна. Такая поверхность не квалифицируется (насколько я знаю, конечно) как геометрическое место «пространство в фиксированное время» в отличие от поверхности т "=" т 0 для некоторой времениподобной координаты т .

Дело в том, что во всех этих случаях мы имеем две нулевые координаты ты , в , другими словами, координаты с нулевыми мировыми линиями, которые в конечном итоге называются запаздывающим и опережающим временем.

Я не понимаю, как эти координаты могут получить название «время». Они явно не кажутся «временем, измеренным каким-то наблюдателем». Так почему же эти координаты называются координатами времени и почему они вообще запаздывают/опережают?

Ответы (1)

Первое замечание, что оба ты и в монотонно возрастающие функции вдоль любой времениподобной геодезической. Следовательно, они могут служить параметром «времени» вдоль этих геодезических.

Их полезность проистекает (частично) из того факта, что «запаздывающее время» является «временной» координатой для наблюдателя в будущей нулевой бесконечности, например, исходящая волна в будущей нулевой бесконечности будет колебаться с опыт ( я ю ты ) . Точно так же «расширенное время» - это временная координата в прошлой нулевой бесконечности.

Эти свойства делают ты и в чрезвычайно полезно при описании того, как система «выглядит» для удаленного наблюдателя.

«Запаздывающий» и «опережающий» исходят из того факта, что запаздывающее время — это время минус время сигнала от начала координат. Следовательно, для любого события в пространстве Минковского это местное время в начале координат, в которое сигнал, излучаемый из начала координат, достигнет события.

Точно так же «опережающее время» события — это местное время в начале координат, когда сигнал, испускаемый событием, достигает источника.