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嵌入电磁弦流体时空的对称性

广义相对论与量子宇宙学 2018-12-26 v2 数学物理 math.MP

摘要

电磁弦流体(EMSF)是一种与各向异性带电弦流体与强磁场相互作用的流体。在此流体中,我们考虑由流体4-速度uau^a与沿磁场的单位矢量nan^a定义的双重共轭。利用由矢量uau^a定义的标准1+3分解以及由双重共轭ua,na{u^a,n^a}定义的1+1+2分解,我们确定了EM弦流体在两种分解下的运动学与动力学量。为求解所得场方程,我们考虑以共线变换形式的简化假设。我们将泛型量LXgabL_{X}g_{ab}分解为迹ψ\psi与无迹部分HabH_{ab}。由于所有共线变换均可用量LXgabL_{X}g_{ab}表示,故可计算由度规定义的所有张量(即Ricci张量、Weyl张量等)的Lie导数。这使得任何假设共线变换对引力场方程的影响得以显现。做法如下:利用微分几何的相关恒等式,我们将量LXRabL_{X}R_{ab}(其中RabR_{ab}为Ricci张量)用两个不可约部分ψ,Hab\psi,H_{ab}表示。随后利用引力场方程,我们用动力学变量的Lie导数计算同一量LXRabL_{X}R_{ab}。将两结果等同,得到形式为LX动力学变量=F(ψ,Hab,动力学变量)L_{X}{\text{动力学变量}}=F(\psi,H_{ab},{\text{动力学变量}})的场方程。该结果具一般性,对所有引力系统成立,尤其对EMSF成立。随后我们在两个层面上专门研究:考虑平行于uau^a的共形Killing矢量(CKV)与平行于nan^a的CKV。

关键词

引用

@article{arxiv.1809.00293,
  title  = {Symmetries of spacetimes embedded with an Electromagnetic String Fluid},
  author = {Michael Tsamparlis and Antonios Mitsopoulos and Andronikos Paliathanasis},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1809.00293},
  year   = {2018}
}

备注

27 pages, no figures, version accepted for publication in GRG