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具有非各向同性质量时空的辐射与渐近性

广义相对论与量子宇宙学 2023-04-04 v1 偏微分方程分析

摘要

我们推导了关于一类广泛时空的辐射、未来零无穷处的角动量以及剥离性质的新结果。对于爱因斯坦真空方程具有初值度规中1-1次齐次项(即可能包含非各向同性质量项)的渐近平坦解,我们证明了在未来零无穷处辐射场和曲率分量的新详细行为。特别地,沿零超曲面CuC_utt \to \infty时,曲率分量ρ=14R3434\rho = \frac{1}{4} R_{3434}乘以r3r^3的极限趋于R×S2\mathbb{R} \times S^2上的函数P(u,θ,ϕ)P(u, \theta, \phi)。当取极限u+u \to + \infty(对应于类空间无穷远处的极限)时,该函数趋于S2S^2上的函数P+(θ,ϕ)P^+ (\theta, \phi)。我们证明后一极限没有任何l=1l=1模式。然而,它具有所有其他模式,l=0,l2l=0, l \geq 2。关键曲率分量的重要导数在uu中不衰减,这是这些更一般时空的一个特殊特征。我们表明,对于大初值,Weyl曲率分量在未来零无穷处的剥离停止于阶r3r^{-3},即r4u+1r^{-4} |u|^{+1},而对于小初值停止于阶r72r^{- \frac{7}{2}}。尽管有此事实,我们证明了由于所涉及的l=1l=1模式的良好行为,这些时空在未来零无穷处的角动量是良定义的。

关键词

引用

@article{arxiv.2304.00611,
  title  = {Radiation and Asymptotics for Spacetimes with Non-Isotropic Mass},
  author = {Lydia Bieri},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2304.00611},
  year   = {2023}
}