Почему вращающаяся масса искривляет пространство-время

Массивные вращающиеся объекты (такие как черные дыры Керра) «закручивают» пространство-время вокруг себя, как и предсказывает общая теория относительности Эйнштейна. Кто-нибудь может качественно объяснить, почему это происходит? Существует ли довольно простая связь между массой, радиусом и угловой скоростью вращающегося объекта и степенью возникающего перетаскивания кадра?

NB: У меня есть только базовое понимание уравнений поля Эйнштейна и тензорного исчисления.

Ответы (1)

Вы можете получить качественное представление об этом эффекте, взглянув на уравнения поля Эйнштейна.

р мю ν р 2 г мю ν "=" 8 π г Т мю ν
Правая часть описывает кривизну пространства-времени, а левая — содержание импульса энергии. Теперь вращающийся объект имеет другой тензор энергии-импульса, чем невращающийся объект (есть дополнительные члены из-за углового момента и энергии вращения). Конечно, кривизна пространства-времени отреагирует на эти дополнительные члены. Это приводит к упомянутому вами перетаскиванию кадра. Однако я думаю, что нет простого общего отношения, которое вы желаете. В приближении слабого поля этой проблемы есть решение (прецессия Ленсе-Тирринга), но это, конечно, не относится к черным дырам Керра.

"Правая часть описывает искривление пространства-времени" - вы уверены?