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Kerr 测地线在共形投影图上的表示

Kerr geodesics on conformal projection diagrams

Przemysław Podleśny, Patryk Mach

arXiv 2610.09878首次发表:更新:

发表机构

Uniwersytet Jagielloński(雅盖隆大学)

机构由 AI 辅助整理,请以论文原文为准。

AI 中文总结

本文利用投影图严格表示最大延拓 Kerr 时空中的类时测地线,采用双穿透视界坐标确保正则性,并指出多因果块轨迹需多图描绘。

AI 中文摘要

我们利用 Chruściel、Ölz 和 Szybka 引入的投影图,对最大延拓 Kerr 时空中的类时测地线给出了严格的表示。与标准共形图不同,投影图允许绘制一般因果曲线(不必局限于与图相关联的二维曲面),并保持其因果特性。我们的分析采用了两套穿透视界的坐标系统(既包括内行也包括外行),以确保对穿越事件视界和柯西视界的测地线进行正则描述。另一方面,通过为投影图提出的 Kruskal-Szekeres 型构造,最多可以将四个因果块平滑地连接起来。因此,描绘跨越多个因果块的轨迹可能需要多于一张图,因为共形因子在块边界处要么消失要么发散。

英文摘要

We provide a rigorous representation of timelike geodesics in the maximally extended Kerr spacetime, using projection diagrams introduced by Chruściel, Ölz, and Szybka. In contrast to standard conformal diagrams, projection diagrams allow for plotting general causal curves (not necessarily confined to the two-dimensional surface associated with the diagram), preserving their causal characteristics. Our analysis utilizes two systems of horizon-penetrating coordinates (both ingoing and outgoing) to ensure a regular description of geodesics crossing the event and Cauchy horizons. On the other hand, at most four causal blocks can be joined smoothly by a Kruskal-Szekeres-type construction proposed for projection diagrams. Consequently, depicting a trajectory spanning several causal blocks may require more than one diagram, as the conformal factor either vanishes or diverges at the block boundaries.

Comments21 pages, 4 figures

论文原文

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