Является ли тахионная частица математической невозможностью (не только физической)?

Недавно я узнал от полезного пользователя SE, что в общей теории относительности «закон геодезического движения» на самом деле является математическим законом, а не физическим. То есть «пробная частица» (бесконечно малая капля искривления пространства-времени, которая не рассеивается), окруженная «вакуумом» (нулевая кривизна Риччи), математически вынуждена следовать по геодезическому пути.

Сейчас я не знаком с доказательством этого факта, но он заставил меня задуматься. Тахион (в первоначальном смысле сверхсветовая частица) также должен быть математически ограничен, чтобы следовать пространственно-подобной геодезической.

Но пространственноподобные геодезические не существуют в обычном смысле пути с максимальным интервалом. Это потому, что вы всегда можете деформировать пространственно-подобный путь, чтобы сделать его длиннее в пространстве, или вы можете деформировать его, чтобы он «ходил вперед и назад во времени» (поворачивая локальные касательные векторы ближе к световому конусу), тем самым уменьшая его интервал. .

Я предполагаю, что пространственноподобные геодезические все еще существуют в смысле путей, которые параллельно транспортируют свой собственный касательный вектор, хотя у меня нет интуиции, как это работает в данном случае.

Но я полагал, что, возможно, неспособность пространственноподобных геодезических быть правильными максимальными путями может также помешать им быть путями, по которым может следовать локализованная капля кривизны, даже гипотетически. Кто-нибудь может взвесить здесь?

Как я могу быть физически невозможным? Конечно, я могу, я здесь и разговариваю с вами.
Помогает ли представление о пространственноподобной геодезической как о стационарном интервальном пути?
@ m4r35n357 Не могли бы вы немного уточнить? Я думал, что стационарность означает максимальную или минимальную при бесконечно малых вариациях. Пространственноподобный путь не является ни тем, ни другим, поскольку его интервал можно увеличивать или уменьшать указанными способами.
@ m4r35n357 О, я понял! Как в этом посте . Спасибо!
Это все, что у меня есть, я только что заметил предположение в ОП и поставил под сомнение его;) Я мельком просмотрел здесь en.wikipedia.org/wiki/… но не стал мудрее. Ваша ссылка объясняет вещи лучше!

Ответы (2)

Может быть, в этом утверждении есть какой-то контекст, который каким-то образом спасает его, но сам по себе он выглядит неправильно:

"закон геодезического движения" на самом деле математический закон, а не физический

Существует некоторая свобода в том, что предполагается и что получается, но это может быть одним из исходных предположений, мотивирующих отклонение уравнений Эйнштейна. Тогда мне трудно сказать, что это математическое, а не физическое. Например, Шюц называет этот постулат IV и сразу же обобщает его до сильного принципа эквивалентности.

Некоторые связанные технические примечания здесь, в том числе в комментариях под моим ответом о том, что предполагается и что получено различными авторами: символ Кристоффеля и ковариантная производная

Что касается тахионов, вы, конечно, можете нарисовать пространственные кривые, но, как уже отмечалось, структура, в которой свободные частицы следуют геодезической во времени, встроена в структуру с самого начала.

Я вижу, это интересно. Итак, я предполагаю, что общая идея состоит в том, что уравнения поля и геодезический принцип не являются независимыми, поэтому их не нужно постулировать отдельно. Я думаю, что это самое удивительное в ОТО: она отбрасывает так много предположений, что нужно предположить не более чем существование самого лоренцева пространственно-временного многообразия!

"закон геодезического движения" на самом деле математический закон, а не физический

Я не уверен, это утверждение совершенно точно. Это верно только в том смысле, что большинство законов являются математическими законами, потому что они каким-то математическим образом описывают поведение некоторых величин модели.

Но все физические объекты в реальном мире на самом деле следуют этому закону, поэтому говорить, что это не физический закон, мне кажется неправильным.