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Los vectores normales del tensor métrico de Schwarzschild

La distancia Euclídea métrica de Schwarzschild describiendo un colector (un agujero negro, aunque esto no es relevante para la cuestión) está dada por,

$$\mathrm{d}s^2 = \left( 1-\frac{2GM}{r}\right)\mathrm{d}\tau^2 + \left( 1-\frac{2GM}{r}\right)^{-1} \mathrm{d}r^2 + r^2 \mathrm{d}\theta^2 + r^2 \sin^2 \theta \, \mathrm{d}\phi^2$$

donde $\tau$ es periódica, por lo tanto el colector es topológicamente equivalente a $\mathbb{R}^2 \times S^2$. El límite del colector es descrito por una métrica,

$$(\mathrm{boundary}):\mathrm{d}s^2=\left( 1-\frac{2GM}{R}\right)\mathrm{d}\tau^2 + R^2 \mathrm{d}\theta^2 + R^2 \sin^2 \theta \, \mathrm{d}\phi^2$$

donde se introduce una radial 'cortar' o regulador $R > GM$. El profesor afirmó entonces que los apuntando hacia el interior de la unidad vector normal fue dada por,

$$n^a = -\delta^a_r \sqrt{1-\frac{2GM}{R}}$$

¿Cómo se obtiene esta normal? Además, ¿cómo se realiza, en general, para cualquier métrica, encontrar las normales a la frontera? Yo también vi a otro profesor de escritura que lo relevante era normal,

$$n=-\sqrt{1-\frac{2GM}{R}} \frac{\partial}{\partial r}$$

¿Cómo es un vector normal? No tiene los índices, y la $\partial / \partial r$ sugiere que se trata de un operador, en lugar de un vector.

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Sim Puntos 26

Como el límite es el nivel establecido$r = 2m$, el normal (no normalizado) se puede encontrar como el gradiente de$r$:$$ \nu^a = \nabla^a r = g^{ab} \nabla_b r = g^{ab} \delta_b^r = g^{ar}.$ $

Para que la unidad sea normal, solo divida por la longitud:

ps

El signo menos aparece porque queremos que el apuntamiento interno sea normal.

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