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横跨零光锥的时序

广义相对论与量子宇宙学 2025-02-13 v1

摘要

广义相对论作为一种微分不变理论,允许在广泛的坐标系中来描述物理现象。在边界(如事件视界和零无穷)存在时,时坐标必须恰当地适应时空的全局因果结构,以确保计算效率。事件视界穿透时序用于描述穿过事件视界的物质和辐射的动力学,而双曲线时序用于研究向理想观察者(位于零无穷处)传播的辐射。在本文中,我们探讨了事件视界穿透时序与双曲线时序坐标之间的历史和数学联系,认为这两类坐标仅是零光锥上正则时坐标的不同选择。我们审阅了关于静止时空中高度函数形式的文献,提供了在计算中可能有用的实例,如源适应的分层或零无穷处的费弗曼-格雷厄姆-邦迪坐标。我们讨论了通过跨越零光锥的时序超曲面连接时空边界的桥梁,包括事件视界、零无穷和宇宙视界。本工作的动机是更广泛地理解广义相对论中时间的作用,并综述了处理零边界的统一框架,以分析和数值方法为中心。此处所得的见解为数值相对论、引力波天文学以及对时空大尺度结构的其他探索提供了实用工具。

关键词

引用

@article{arxiv.2502.08581,
  title  = {Bridging time across null horizons},
  author = {Anıl Zenginoğlu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2502.08581},
  year   = {2025}
}

备注

Prepared for the topical collection on hyperboloidal foliations. Comments welcome