在弯曲时空中游泳概念的挽救
广义相对论与量子宇宙学
2017-03-28 v1
摘要
曾有人据称,在弯曲时空中自由演化的延伸准刚性刚体通过简单执行周期性形变即可偏离其自然轨迹。更有趣的是,在快速循环的极限下,每次偏离的量会依据形变的顺序而非执行速度而变化——类似于低雷诺斯数条件下的游泳者运动。然而,本文指出,支持这一观点的原始分析不适用于一般相对论语境下延伸刚体的运动研究,致使其定量结果无效,并对该游泳效应的现实性产生疑虑。我们通过表明原始分析即使在不存在游泳可能的情形下也导致非零偏离,从而予以说明。尽管如此,我们运用完全协变的局部形式化方法,表明在弯曲时空中确实可能实现游泳,并且其规模通常可达到(恰好预期的)相同数量级——尽管在其最初被研究的特定情形中,这一效果高度被抑制。
引用
@article{arxiv.1611.06183,
title = {Rescuing the concept of swimming in curved spacetime},
author = {Rodrigo Andrade e Silva and George E. A. Matsas and Daniel A. T. Vanzella},
journal= {arXiv preprint arXiv:1611.06183},
year = {2017}
}
备注
6 pages. To appear in Phys. Rev. D as a Rapid Communication