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Conformación Compactification de espacio-tiempo

He estado leyendo Penrose del papel titulado "Relativista de la Simetría de los Grupos" donde el concepto de conformación compactification de un espacio-tiempo se discute. Mis otras referencias de este y este. En caso de que usted no puede ver el papel por encima, permítanme describir lo que entiendo hasta ahora:

La idea de la conformación compactification es traer puntos en el "infinito" en un no-compacto pseudo-Riemann colector $M$ (equipada con métrica $g$) a una distancia finita (en una nueva métrica) por un reescalado de conformación de la métrica ${\tilde g} = \Omega^2 g$. Esto se hace para que $(M,{\tilde g})$ puede ser isométricamente incrustado en un dominio compacto ${\tilde M}$ de otro (posiblemente no compacto) pseudo-Riemann colector $M'$. Esto nos permite discutir el comportamiento asintótico del colector bajo consideración.

En las referencias anteriores, se mencionan las siguientes sin explicación:

Entonces observar que cualquier regulares de extensión de $\phi$[$=\Omega^2$] para la conformación de límite de $\partial {\tilde M} \subset M'$ debe desaparecer sobre dicho límite. Esto refleja la propiedad de un conformación compactification que "trae el infinito para un finito la distancia".

Esto yo no lo entiendo. En primer lugar, qué se entiende por límite de conformación? En segundo lugar, ¿por qué debería de $\Omega = 0$ en la conformación de límite?

Hay alguna buena referencia para este material?

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joshphysics Puntos 34367

A menudo (como en el caso de la norma compactifications de $\mathbb R^{d,1}$ o $\mathrm{AdS}_{d+1}$), la no-compacto colector $M$ que partimos es asignada al interior de un colector compacto $\tilde M$ que también pasa a ser un manifold con frontera. En estos casos, se define la conformación de límite como $\partial\tilde M$, como se indica por Ben Crowell.

Nota, sin embargo, que esto no siempre sucede. Considere, por ejemplo, el estándar de la proyección estereográfica que los mapas de $M=\mathbb R^2$ a $\tilde M=S^2\setminus \{(0,0,1)\}$ cuando en mi notación estoy tratando la esfera integrado submanifold de $\mathbb R^3$ con el polo norte,$(0,0,1)$. Aviso, en este caso, ese $\tilde M$ no es el interior de un colector compacto con límites; cuando se incluyen en el polo norte, llegamos $S^2$ que es una compacta colector sin límite.

En contraste, considere la posibilidad de $\mathbb R^{d,1}$ con métrica $$ ds^2 = -dt^2 + dr^2 + r^2 d\Omega_{d-1}^2 $$ donde $d\Omega_{d-1}^2$ es la métrica en $S^{d-1}$. Deje $\vec\theta$ ser las coordenadas de la esfera, entonces la diffeomorphism $$ f(t,r,\vec\theta) = (T(t,r,\vec\theta), R(t,r,\vec\theta), \vec\theta) $$ donde \begin{align} T(r,t,\vec\theta) &= \tan^{-1}(t+r) + \tan^{-1}(t-r)\\ R(r,t,\vec\theta) &= \tan^{-1}(t+r) -\tan^{-1}(t-r) \end{align} sale de la esfera factor sin cambios, pero los mapas de todo el $(r,t)$ plano al interior de la región triangular en el $(R,T)$ plano de la satisfacción de $$ 0\leq R \leq \pi, \qquad |T|\leq \pi-R $$ Esta región tiene un límite (los bordes del triángulo) que nos permite definir la conformación de límite de $\mathbb R^{d,1}$.

Como para el $\Omega^2 = 0$ restricción, esto es lo que yo pienso de forma intuitiva (y bastante imprecisa). La nueva métrica $\tilde g$ sobre el pacto colector está relacionado con la original métrica $g$ por el factor de conformación: $$ \tilde g = \Omega^2 g $$ Ahora en el colector original, como ir hasta el infinito, $g$ permite distancias entre los puntos a ser arbitrariamente grande. Pero después de la compactification, todos los puntos serán algunos finito de distancia el uno del otro. En orden para que esto suceda, las distancias entre los puntos deben ser multiplicados por un menor y menor número de ir más lejos y más lejos, de modo que el producto sigue siendo finito. El factor de $\Omega^2$ multiplicando $g$ es precisamente lo que hace esto para usted. Esto más o menos es lo que la cita que significa cuando dice:

Esto refleja la propiedad de una conformación compactification que "trae el infinito hasta una distancia finita."

Por cierto, me pareció útil de forma explícita ir a través de la $\mathrm{AdS}_{d+1}$ ejemplo. En particular, usted puede, por ejemplo, para comprobar por sí mismo que para la asignación explícita escrito más arriba, la conformación factor es $$ \Omega(t,r,\vec\theta)^2 = \frac{1}{\frac{1}{4}(1+(r-t)^2)(1+(r+t)^2)} $$ que se desvanece como $r,t\to\infty$

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Joe Liversedge Puntos 2134

En primer lugar, qué se entiende por límite de conformación?

Creo que la conformación de límites está definido en el citado material, como $\partial \tilde{M}$. Este powerpoint parece confirmar que esta es la definición. En más lowbrow términos, creo que se refiere a idealizada de las superficies, tales como $\mathscr{I}^+$, $i^0$, etc.

En segundo lugar, ¿por qué debería Ω=0 en la conformación de límite?

Creo que el pp 2-3 (páginas 11-12 en el pdf) de la tesis de maestría de explicar esto. Es con el fin de satisfacer el #2 en la lista de requisitos. La idea general es que, según el principio de correspondencia, no hay ningún punto en el espacio-tiempo se supone que difieren en sus propiedades locales desde cualquier otro punto. Si le no satisfacen el requisito #2, entonces un punto P en el límite tendría propiedades especiales, por ejemplo, el espacio de los puntos de la mentira en un número finito afín a la distancia de P tendrían una menor dimensión de la dimensión del colector.

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