尘埃圆柱壳的相对论性引力坍缩

研究了厚尘埃物质圆柱壳的引力坍缩。发现对称轴上形成时空奇点，且该奇点必然是裸的，即原则上可观测。我们在此裸奇点处提出一个物理上合理的边界条件，以构造包括其因果未来在内的解。该边界条件使我们能够构造穿越裸奇点的时空唯一延拓，并确保尘埃壳穿过裸奇点。当圆柱壳离开对称轴时，裸奇点消失，正则性恢复。我们构造了具有此特征的数值解。该结果表明，厚尘埃圆柱壳产生的引力太弱，无法束缚住壳，即使它产生了强到满足极限聚焦条件的曲率奇点。因此，在延拓时空中，这个裸奇点非常弱；度规张量即使在裸奇点处也是$C^{1-}$的，并且延拓时空对几乎所有测地线都是完备的。这一特征在奇异超曲面上也能看到。这样的延拓时空可以被视为现象学的，因为如果相关的微观物理长度尺度与所关注的尺度相比足够小，它就是有效的。