ШВАРЦШИЛЬДА МЕТРИКА

ШВАРЦШИЛЬДА МЕТРИКА

- метрика четырехмерного псевдориманова пространства, к-рая может быть приведена к виду


где rg и с - константы. Ш. м. состоит из двух связных компонент: первая из них (r>rg) наз. внешней Ш. м., вторая (r<rg)- внутрeнней Ш. м. В общей теории относительности Ш. м. служит для описания сферически симметричного ноля изолированного точечного тела. В этом случае координаты интерпретируются как время, измеренное по часам бесконечно удаленного наблюдателя, r - как расстояние до объекта, и Х - как угловые переменные, с - скорость света в вакууме, - так наз. гравитационный радиус - постоянная тяготения, М - масса тела). Ш. м. не является геодезически полной. Неполными являются геодезические, к-рые приближаются к точкам r=0 или r=rg. В связи с этим принято говорить, что Ш. <м. имеет координатные сингулярности при r=0 и r=rg. Впервом случае сингулярность связана с тем, что вблизи точечного источника величины, характеризующие гравитационное поле, неограниченно возрастают. Координатная сингулярность при r=0 является истинной сингулярностью (или просто сингулярностью), т. о. не существует четырехмерного псевдориманова пространства Nсигнатуры (1, 3) такого, что в него можно вложить Ш. м. так, что предельные точки последовательностей, r-кoординаты к-рых стремятся к нулю, были бы внутренними точками пространства N. При r=rg координатная сингулярность не является истинной. Известна так наз. метрика Крускала, являющаяся расширением Ш. м., в к-рой точки с r=rg являются регулярными. Метрика Крускала не допускает расширения без нарушения сигнатуры или регулярности; она имеет более сложное строение, нежели Ш. м. Ряд особенностей этого строения пока не имеет ясного физич. истолкования.
Важной особенностью Ш. м. является то, что при r<rg. всевозможные траектории пробных частиц и лучей света идут в направлении уменьшения r. Другими словами, частица или луч света, проникшие за так наз. шварцшильдовскую сферу (r=rg). уже не могут выйти обратно. С этой особенностью Ш. м. связано представление о гравитационном коллапсе массивных звезд и образовании черных дыр, т. е. самоизолировавшихся тел, к-рые влияют на остальные тела лишь посредством гравитационного поля. Для описания черных дыр используется также обобщение Ш. м. - метрика Керра. Ш. м. может служить и для описания катастрофич. взрывов - так наз. белых дыр.
Важным приложением Ш. м. является применение ее для вычисления эффектов общей теории относительности в Солнечной системе. В этом случае гравитационное поле является слабым, т. к. радиусы Солнца и Земли являются много больше их гравитационных радиусов, равных, соответственно, 3 км и 0,4 см. Для описания гравитационного поля внутри небесных тел Ш. м. непригодна.
Ш. м. предложена К. Шварцшильдом (К. Schwarzschild) в 1916 как решение уравнений Эйнштейна в случае сферически симметричного статического гравитационного поля при правой части уравнений Эйнштейна, равной нулю всюду, кроме точки начала координат.

Лит.:[1]3ельдович Я. Б., Новиков И. Д., Релятивистская астрофизика, М., 1967; [2] Ландау Л. Д., Лифшиц Е. М., Теория поля, 6 изд., М., 1973.
Д. Д. Соколов.


Математическая энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия. . 1977—1985.

Игры ⚽ Поможем сделать НИР

Полезное


Смотреть что такое "ШВАРЦШИЛЬДА МЕТРИКА" в других словарях:

  • МЕТРИКА ПРОСТРАНСТВА-ВРЕМЕНИ — в теории относительности, задаёт расстояния (интервалы) между точками пространства времени (событиями) и, т. о., полностью определяет геометрические свойства четырёхмерного пространства времени. (см. ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ ТЕОРИЯ, ТЯГОТЕНИЕ). Физический …   Физическая энциклопедия

  • ШВАРЦШИЛЬДА ПРОСТРАНСТВО-ВРЕМЯ — пространство время вне массивного невращающегося тела в вакууме (тензор Риччи Rik = 0). Элемент длины ds определяется выражением где r,q, f сферические координаты с центром в центре массивного тела, M масса тела. Это решение ур ний Эйнштейна… …   Физическая энциклопедия

  • Метрика Шварцшильда —     Общая теория относительности …   Википедия

  • Метрика пространства-времени — (см. Метрика, Пространство Время) основной закон, определяющий геометрические свойства четырехмерного пространства времени Минковского, Римана, Шварцшильда и др. Указанная метрика играет фундаментальное значение в формулировке физических законов …   Начала современного естествознания

  • Решение Шварцшильда — Общая теория относительности Математическая формулировка ОТО Космология Фундаментальные идеи Специальная теория относительности …   Википедия

  • Пространство Шварцшильда — Общая теория относительности Математическая формулировка ОТО Космология Фундаментальные идеи Специальная теория относительности …   Википедия

  • Риманова метрика — Метрический тензор или метрика это симметричный тензор ранга 2 на гладком многообразии, посредством которого задаются скалярное произведение векторов в касательном пространстве, длины кривых, углы между кривыми и т. д. В частном случае… …   Википедия

  • Радиус Шварцшильда — Гравитационный радиус (или радиус Шварцшильда) в Общей теории относительности (ОТО) представляет собой характерный радиус, определённый для любого физического тела, обладающего массой: это радиус сферы, на которой находился бы горизонт событий,… …   Википедия

  • Статическая изотропная метрика — это метрика определяющая статическое изотропное гравитационное поле. Частным случаем этой метрики является метрика Шварцшильда, на случай пустого (ничем не заполненного) пространства времени[1]. Содержание 1 Определение …   Википедия

  • КЕРРА МЕТРИКА — решение уравнений Эйнштейна, описывающее внешнее гравитационное поле вращающегося источника с массой ти угловым моментом L. Относится к типу Dпо классификации А. З. Петрова. Наиболее просто записывается в виде метрики Керра Шильда: где К m… …   Математическая энциклопедия


Поделиться ссылкой на выделенное

Прямая ссылка:
Нажмите правой клавишей мыши и выберите «Копировать ссылку»