Убийственные векторы в метрике Шварцшильда

Учитывая метрику Шварцшильда с ( , + , + , + ) подпись,

д с 2 "=" ( 1 2 М р ) д т 2 + ( 1 2 М р ) 1 д р 2 + р 2 ( д θ 2 + грех 2 θ д ф 2 )

отсутствие зависимости показателя от т и ф позвольте нам считать векторы Киллинга К 1 "=" т и К 2 "=" ф . Эти векторы в их координатных представлениях задаются формулой

К 1 "=" ( ( 1 2 М р ) , 0 , 0 , 0 )

К 2 "=" ( 0 , 0 , 0 , р 2 грех 2 θ )

Как сразу считывать эти компоненты вектора для К 1 и К 2 ? Какова логика их чтения? Как бы я «считывал векторы Киллинга», если бы я, не сохраняя явной зависимости от т или ф , добавили в метрику недиагональные члены? Пожалуйста, помогите мне интуитивно понять, что здесь происходит.

Ваш вопрос в его нынешнем виде не очень ясен. Что вам действительно нужно знать, так это ковариантные компоненты векторов убийства, учитывая простые контравариантные . Вы просто переходите от контравариантных к ковариантным компонентам, просто умножая на метрику, как описано Крисом Уайтом в его ответе.

Ответы (2)

Если все компоненты метрики независимы от какого-либо конкретного Икс ν , то у вас есть вектор убийства К с компонентами К мю "=" дельта ν мю . То есть контравариантная форма просто имеет константу в соответствующем слоте и нули в другом месте. В Шварцшильде у вас есть К мю "=" ( 1 , 0 , 0 , 0 ) и р мю "=" ( 0 , 0 , 0 , 1 ) ( К и р быть твоим К 1 и К 2 , соответственно).

Чтобы найти ковариантные формы, просто опустите метрику. В Шварцшильде у нас есть

К мю "=" г мю ν К ν "=" г мю т "=" ( ( 1 2 М / р ) , 0 , 0 , 0 ) р мю "=" г мю ν р ν "=" г мю ф "=" ( 0 , 0 , 0 , р 2 грех 2 θ ) .
Вот тут-то и пригодятся недиагональные термины. Например, у Бойера-Линдквиста мы также не имеем т -зависимость, поэтому имеем К мю "=" ( 1 , 0 , 0 , 0 ) и
К мю "=" г мю т "=" ( ( 1 2 М р / Σ ) , 0 , 0 , ( 2 М а р / Σ ) грех 2 θ ) ,
где четвертая компонента в точности г т ф .

О боже, спасибо большое. Это имеет большой смысл.
@user10851 user10851 связано ли это с тем, что если некоторые д п Икс 0 д т "=" 0 и К мю является вектором Киллинга, то К мю п мю "=" п Икс 0 ?

Концептуально:

Если мы на время оставим математическое определение в стороне, мы можем определить вектор убийства:

Вектор убийства К мю ( Икс ) оставляет метрику неизменной при бесконечно малых изменениях координат

Координата времени

Изменение в т ничего не делает с метрикой:

Изменение в т т + д т :

г мю ν "=" г мю ν ( т ) "=" г мю ν ( т + д т ) "=" г мю ν

Так что один из векторов убийства должен быть рядом т :

К мю "=" ( 1 , 0 , 0 , 0 )

Вот и все!

Примечание. У формы, которую вы имеете, индекс понижен: К мю "=" г мю ν К ν "=" ( г мю 0 К 0 , 0 , 0 , 0 ) "=" ( ( 1 2 М / р ) , 0 , 0 , 0 )

Примечание. Подобную логику можно использовать для любой метрики. Пример: если г мю ν г мю ν ( Икс , у , г ) , то один из векторов убийства должен быть К мю "=" ( 1 , 0 , 0 , 0 )