Замкнутые времениподобные кривые в области за кольцевой сингулярностью в максимальном керровском пространстве-времени

Область за кольцевой сингулярностью в максимальном керровском пространстве-времени описывается как имеющая замкнутые кривые временной шкалы. Почему и/или как, вот в чем вопрос.введите описание изображения здесь

Теперь, если вы посмотрите на диаграмму Крускала-Шкереса (или диаграмму Пенроуза, как указано выше), вы увидите, что сингулярность Керра (справа) времениподобна, а сингулярность Шварцшильда пространственноподобна.

Внутри горизонта событий Шварцшильда кривые с постоянной долготой, широтой и площадным радиусом на самом деле пространственноподобны, поэтому площадной радиус на самом деле является направлением времени. Таким образом, вы можете заявить, что, поскольку r — времяподобное направление, существуют кривые, которые начинаются и заканчиваются в одном и том же t (поскольку t — пространственноподобное направление), но я никогда не видел, чтобы кто-нибудь утверждал, что внутри горизонта событий решения Шварцшильда есть СТС.

И даже если мы интерпретируем это таким образом, область в Керре, где r (не площадное r в Керре, а обычное r для Керра) времяподобно, является областью между двумя горизонтами. А линии, образующие X справа от нашей Вселенной, — это внешний горизонт (см. диаграмму Пенроуза), тогда как линии, образующие X слева от крайней правой сингулярности, — это внутренний горизонт, поэтому область между точками, где r похожа на время, не связано с сингулярностью, кроме как в ее бесконечном прошлом (куда мы не пойдем).

Таким образом, там, где находится сингулярность, сингулярность представляет собой вертикальную линию и r = 0, поэтому r там выглядит довольно космически. Мы можем избежать сингулярности, так как эта вертикальная линия равна r=0 и включает в себя весь диск, ребром которого является кольцо.

Таким образом, мы можем добраться до области, обозначенной диаграммой как странное пространство. И люди обычно просто цитируют Хокинга и Эллиса за существование замкнутых времениподобных кривых вместо того, чтобы разрабатывать это, но на странице 164 утверждается существование замкнутых времениподобных кривых, но тогда кажется, что это просто обсуждение эргообласти и двух горизонтов , но я больше не вижу упоминаний о замкнутых времениподобных кривых до раздела о решении Гёделя, которое является другим решением, а не решением Керра.

Поэтому я хотел бы знать, почему и/или как существуют замкнутые времениподобные кривые в отрицательной области r решения Керра. И если кто-то знает, почему люди цитируют Хокинга и Эллиса за этот факт, это тоже было бы интересно.

Я уверен, что вы знаете, что ни один из объектов, которые вы классифицируете здесь, на самом деле не реализован физически? Все это просто разные пограничные случаи того, как общая теория относительности ломается, и у нас нет ни малейшего представления о том, как ее правильно исправить. На всякий случай, если вы не знали, я думаю, вам стоит немного подумать об этом, прежде чем вы отправитесь создавать новую теорию, которая математически моделирует распад другой... а не фактическое поведение природы.
@CuriousOne Что действительно заставило меня задуматься об этом, так это то, сколько источников цитировали Хокинга и Эллиса, но я не смог найти этого там. Это случается со мной часто, и если я смогу получить достаточно данных, чтобы выяснить, не моя ли это вина, я бы хотел получить эти данные. И я вижу ситуации, когда CTC могут развиваться, но не должны, случаи, когда их можно вызвать, если вы ограничитесь аналитическими решениями, но их можно избежать, если вы используете неаналитические решения, и часть меня даже задавалась вопросом о терминологии, если по времени они имели в виду направление t или касательные, имеющие знак меньшинства в метрике.
@CuriousOne Умение читать литературу, сравнивать и сопоставлять, а также общаться со стандартной терминологией — все это важные вещи в науке, поскольку наука — это групповое усилие. Конечно, понимать вселенную тоже здорово, но я хотел бы иметь навыки, чтобы сообщать свои идеи другим, будь то по этой или любой другой теме, и понимать, что люди намеревались сообщить.
Решения уравнений — это решения уравнений. Они не являются автоматически физикой.
@CuriousOne Если бы я думал, что то, что выходит за горизонты, полезно, я бы, наверное, уже понял это. Но меня больше увлекает, почему люди неоднократно цитируют что-то, чего я не могу найти в цитировании, и я думаю, что могу чему-то научиться у людей, которые это уже изучили. И после того, как я выучу это, я смогу узнать достаточно, чтобы понять, почему люди цитируют это так, как они это сделали, таким образом узнавая то, что я хотел знать, а именно о методах цитирования. Конкретный тег ссылки кажется не совсем правильным, поскольку я хочу знать, почему они цитируют не то, что они цитируют, но я хочу знать, почему они цитируют именно так.
Меня больше всего восхищают люди, которые говорят о физике, а не о себе, но у них разные вкусы.
Я не вижу ничего плохого в этом вопросе. Метрика Керра — это решение уравнений Эйнштейна, и мне кажется совершенно уместным спросить о свойствах решения. Понижение или VTC этого вопроса на том основании, что метрика Керра не отражает реальность, означает (довольно высокомерное) предположение, что вы знаете, что такое реальность.
@JohnRennie Возражение может заключаться в том, что я спросил, почему люди говорят, что у него есть CTC, а не напрямую спрашивают о физике. И хотя решение Керра является законной темой исследования, выход за пределы горизонта событий менее физичен, а выход за пределы обоих горизонтов означает, что вы находитесь в причинно-следственном будущем сингулярности, так что еще менее физически, и через кольцо находитесь в области CTC, так что еще менее физические по еще большему количеству причин. И я мог завладеть этим заранее, так что, возможно, это моя вина. Я не хотел никого вводить в заблуждение, просто не придумал, как все это сказать, не отвлекаясь от вопроса.
@Timaeus: диаграммы Пенроуза показывают только ты и в координаты и игнорировать угловые координаты. ЦПК (по крайней мере одного класса) требуют движения по кольцу в экваториальной плоскости, т.е. ты и в в θ знак равно π / с , поэтому вы не можете нанести их на диаграмму, которую вы показываете. На вашей диаграмме они будут представлены одной точкой.
@Timaeus: это внизу страницы 162.
Тимей: « [...] диаграмма Пенроуза, как указано выше [...], но сингулярность Шварцшильда [...] » - я отмечаю, что включенная вами диаграмма содержит неправильное написание фамилии Карла Шварцшильда . Пожалуйста, рассмотрите возможность включения диаграммы в редактируемой форме , например, с помощью соответствующих команд MathJax, чтобы ее можно было отредактировать соответствующим образом. (Кроме того, это может помочь в четком обозначении определенных вершин на диаграмме для дальнейшего использования.)
@JohnRennie: я знаю, что физики измерили, а что нет. Ничто на этой диаграмме никогда не измерялось. Что касается физики, то это чистая выдумка, более того, непроверяемая выдумка, что делает ее даже не ложной, но даже не наукой. Я бы сказал то же самое Хокингу или Пенроузу, если бы они разместили это здесь. Справедливый?
@CuriousOne: Вы хотите сказать, что вопрос не по теме этого сайта?
@MBN: Я говорю, что необходимо указать, что это даже не ложь. К сожалению, это не делает его правдой. Хотя нет ничего плохого в разработке нефизических решений уравнений Эйнштейна, это не делает их физическими. Если кто-то спросит о значении бесконечной собственной энергии классического точечного заряда, каков будет правильный ответ? Дело в том, что теория рушится. Если кто-то спросит, что означает сингулярность черных дыр, каков будет правильный ответ? Дело в том, что теория рушится. Подайте на меня в суд, если я ошибаюсь.
@CuriousOne: Вопрос очень ясен, где CTC в решении Керра и почему люди цитируют Хокинга и Эллиса. Теория не ломается, она дает логически непротиворечивый ответ. Я не понимаю, о чем ты говоришь!
@MBN: я с нетерпением жду вашего цитирования экспериментального подтверждения решения Керра.
@CuriousOne: Позвольте мне спросить вас еще раз. Вы считаете, что этот вопрос не подходит для этого сайта? Вы публикуете подобные комментарии ко всем вопросам о черных дырах? А как насчет таких тем, как теория струн?
@MBN: Позвольте мне снова попросить вас привести цитаты из экспериментальных или наблюдательных статей о черных дырах, которые содержат данные, с помощью которых мы можем решить, является ли это просто интеллектуальной чепухой или нет.

Ответы (3)

Это действительно один поиск Google, см., например, страницу 26 (отмечена 64) здесь .

Как уже отмечал Джон Ренни, диаграммы Пенроуза не подходят для анализа ЦОК Керра, поскольку они показывают ф знак равно с о н с т . , θ знак равно π / 2 часть глобальной структуры. р < 0 Однако регион доступен только через θ π / 2 . Координаты Бойера-Линдквиста на самом деле искажают центральную сингулярность, но вы можете увидеть сингулярность, «развернутую» локально, поняв Бойера-Линдквиста как сжатые сфероидальные координаты .

The р < 0 область может быть в значительной степени охвачена р > 0 метрика Керра с М М . Здесь вы найдете случаи, когда грамм т т > 0 и, таким образом, вы можете выбрать подобную времени 4-скорость, указывающую в отрицательном направлении времени по отношению к р . Очевидно, что кривые, находящиеся некоторое время в этой области, а затем уходящие «наружу» навстречу р могут быть ЦТК.

Решение Гёделя так часто цитируется в этом контексте, потому что это исторически первое решение, в котором эта довольно неудовлетворительная возможность относительности была показана и обсуждена.

Я думаю, что ваш ответ лучший и проголосовал за него, но, что касается вашего 3-го абзаца, не будет ли правильнее сказать, что CTC, будучи времениподобными, занимают некоторое пространство в ЧД Керра (где они «закрыты») и расширяют тоже где-то?
@Edouard CTCs означает «замкнутые временные кривые». В обычном смысле этого слова вы не можете замкнуть кривую, а затем продолжить ее где-то еще.
Я имел в виду "закрытый" как прилагательное, а не словесно. Я представляю вселенную как вечную в прошлом и будущем, с этим балансированием (требуемым для вечности в прошлом по теореме BGV) между расширением и сжатием, поддерживаемым изменениями в масштабе пространства и времени и приводящим к невозможности. различия между ними внутри любой из его итераций, которые были бы временными, но могли бы быть представлены как концентрические друг в друге. Как и Керр, я считаю каждый вращающийся внутренний горизонт событий ЧД сингулярностью.

Я почти уверен, что это обсуждение действительно появляется у Хокинга и Эллиса, хотя я признаю, что прошло некоторое время с тех пор, как я смотрел. Однако это не делается с помощью диаграммы Пенроуза.

Аргумент на самом деле сводится к тому, что при достаточно малых р , г ф является времениподобным. Но по построению орбиты ф являются замкнутыми кривыми. Когда г ф является пространственноподобным за пределами горизонта, это просто создает осесимметричность решения Керра. Но для этих малых значений р , она становится времениподобной, и поэтому эти орбиты представляют собой замкнутые времениподобные кривые. Вы избегаете пересечения с горизонтом до тех пор, пока ваше значение θ не помещает вас в ту же плоскость, что и кольцевая сингулярность, поэтому эти кривые не являются неполными геодезическими или чем-то в этом роде.

Вы не можете увидеть это ни на одной из этих диаграмм Пенроуза, потому что все они подавляют θ и ф

О да, ф орбита действительно самый элегантный способ сделать это. Следует лишь отметить, что г ф может быть времениподобным только для р < 0 и немного θ разумно вокруг π / 2 .
Он находится внизу страницы 162.
Утверждение, что только в случае отрицательного r dϕ может быть времениподобным и присутствуют CTC, верно только для простого керровского пространства-времени. В пространстве-времени Керра-Ньюмена они уже реализуются в некоторых положительных диапазонах r. @Пустота

Тимеус: Я не могу ответить на твой вопрос, но хотел бы прокомментировать. Однако то, что я хочу сказать, слишком велико для комментария, поэтому я использую средство ответа. Заранее извиняюсь, не стесняйтесь минусовать.

Область за кольцевой сингулярностью в максимальном керровском пространстве-времени описывается как имеющая замкнутые времениподобные кривые.

Давайте представим, что мы в космосе, на безопасном расстоянии от невращающейся черной дыры. Какова скорость света на горизонте событий? Нуль. С того места, где мы стоим, «координатная» скорость света равна нулю . (См. Джон Ренни, говорящий это здесь ). Теперь предположим, что наша черная дыра вращается со скоростью, равной половине скорости света . Но половина нуля есть ноль. Так что не крутится. Или он вращается бесконечно быстрее света. Что-то не так. Что-то не так и с замкнутой времениподобной кривой . См. эту страницу книги Палле Юрграу « Мир без времени: забытое наследие Гёделя и Эйнштейна» :

«Уилер, к сожалению, соединил временной круг с циклом, точно упустив силу вывода Гёделя о том, что возможность замкнутых, направленных в будущее, времениподобных кривых, т. е. путешествия во времени, доказывает, что пространство-время есть пространство, а не время в В то время как круг — это фигура в пространстве, цикл — это путешествие по круговому пути, которое может повторяться, по словам Уилера, «снова и снова». Сколько именно раз нужно спросить Уилера , предполагается ли, что путешествие будет повторяться? На этот вопрос, очевидно, нельзя ответить, поскольку путешествие путешественника во времени происходит не во времени, по замкнутой времениподобной кривой: это сама кривая».

Спорный вопрос в том, что вы не путешествуете по мировой линии. Вы путешествуете сквозь пространство во времени. Мировая линия является статическим представлением этого. Таким образом, CTC не представляет «путешествие» во времени. Так что же это представляет? День сурка? Нет. Если ваша мировая линия CTC длится 24 часа, это больше похоже на День подёнки . Твоя жизнь длится 24 часа, и это беспричинно, ты вылупляешься из собственного яйца или что-то в этом роде. Как бы я ни любил все эти научно-фантастические фильмы, я боюсь, что путешествия во времени — это фантастика .

Перейдем к диаграммам Пенроуза , в которых «пространство однонаправлено внутри горизонта, точно так же, как время однонаправлено вне горизонта)» . Вау, подожди минутку. Эйнштейн сказал, что гравитационное поле — это место, где «скорость света пространственно изменчива» . И если скорость света равна нулю на горизонте событий, как он может двигаться медленнее? А поскольку ничто не может двигаться быстрее света, то как объект вообще может пересечь горизонт? И как мы можем сказать, что он неизбежно столкнется с сингулярностью, если это произойдет только в будущей бесконечности ? И откуда взялось это однонаправленное пространство? Гравитационное поле - это не место, где пространство движется внутрь, мы не живем в каком -то Цыпленке-Цыпочке .Мир. Гравитационное поле — это место, где пространство «ни однородно, ни изотропно» . Так что же это за соединение двух отдельных вселенных? Откуда взялись все эти червоточины Шварцшильда , в которых «частицы из внутренней области белой дыры могут попасть в любую из вселенных» ? Из статьи Эйнштейна 1935 года с Розеном ? Ни за что. Эйнштейн ссылается на сингулярность при r=2M, на горизонте событий. Здесь гравитационное поле заканчивается, потому что свет не может двигаться медленнее, чем остановился. Это граница пространства. И эта статья называется «Проблема частиц в общей теории относительности».. Речь идет о таких частицах, как электрон, и о том, что они не могут быть сингулярностями точечных частиц. Дело не в червоточинах в другую вселенную. Как мы попали в антигравитационную вселенную и в три другие вселенные? Мне кажется, то, что мы имеем здесь, противоречит Эйнштейну, хотя и апеллирует к его авторитету, и что это не просто путешествие во времени — это фантазия.