移动穿越是否等价于移动黑洞？
广义相对论与量子宇宙学
2008-11-26 v2
摘要
在模拟黑洞-黑洞系统的轨道碰撞和合并过程中，需特别注意处理奇点的办法。数值相对论模拟中使用两种主要技术：第一种较为传统的做法是“切除”每个时空层面上与奇点相邻的空间区域；第二种较为新近的做法则以“穿越”解为起点，然后演化整个 3 维度量张量，包括奇点点。由于爱因斯坦方程的光锥结构，切除技术在连续极限下是合理的，并且在采用合适的离散化方法时可给出准确的数值解。然而，由于场变量在穿越点处不可导，尚无证据表明移动穿越技术在离散情形下是正确的。为此，我们使用两种技术演化等质量、非旋转黑洞的二进制系统。我们沿着两个黑洞之间不变定义的世界线的中点，比较两个曲率 4 标量随 proper time 的演化，并使用 Richardson 外推以减少有限差分截断误差的影响。我们发现，切除和移动穿越的演化在该世界线沿的不变量相同，从而在该世界线因果过去中的整个时空相同。这提供了令人信服的证据表明移动穿越确实等价于移动黑洞。
关键词
引用
@article{arxiv.gr-qc/0701038,
title = {Are moving punctures equivalent to moving black holes?},
author = {Jonathan Thornburg and Peter Diener and Denis Pollney and Luciano Rezzolla and Erik Schnetter and Ed Seidel and Ryoji Takahashi},
journal= {arXiv preprint arXiv:gr-qc/0701038},
year = {2008}
}
备注
4 pages, 3 eps color figures; v2 = major revisions to introduction & conclusions based on referee comments, but no change in analysis or results