где
- 4-скорости объектов. Поскольку наблюдатели находятся в разных точках пространства-времени, требуется выполнить параллельный перенос одного вектора 4-скорости вдоль геодезической, соединяющей наблюдателей. Для наблюдателей, связанных с одной СО, этот гамма-фактор будет равным единице, т.е. фактически тензорное поле 4-скоростей наблюдателей одной СО есть репликация (посредством параллельного переноса) одного выбранного вектора 4-скорости на все пространство-время (либо на его некоторую область).
Т.е. вы ввели "взаимную скорость наблюдателей"
между разных событий на их мировых.
"Взаимная скорость" двух наблюдателей
для конкретной паре событий на их мировых - нулевая - если после совмещения их 4-скоростeй в одной точке (через параллельного переноса по геодезической, между этих же 4-точек) - вектора 4-скорости для данных точек мировых линий оказались бы параллельными (т.е. 3-скорость равна нулю).
Верно?
Если я правильно понимаю - то далее требуется, чтобы "взаимная скорость" для любых наблюдателей между
любых попарных точек событий на их мировых - была нулевой?
Впервых, это требование еще сильнее обычного понятия взаимной-неподвижности в смысле расстояния (радарного или какого-нить другого); например если в ИСО первый наблюдатель неподвижен, а второй наблюдатель вокруг него вращается по кругу - они взаимно-неподвижны по обычному критерию расстояния, но не взаимно-неподвижны по вашего критерия.
И поэтому, наблюдатели связанные с равномерно вращающегося диска в ИСО - у вас
НЕ образуют "систему отсчета" - так как вектор 4-скорости наблюдателя на радиусе R, не параллелен вектору 4-скорости наблюдателя в центре (при их совмещением по геодезической).
Верно?
И во вторых, что важнее - кто вам гарантирует, что пространство-время общей кривизны (не плоское) вообще позволит введения таких мировых линий наблюдателей, да еще и неограниченного количества?
Вот например, для обычного двухмерного эвклидового многообразия поверхности сферы (ваша "неподвижность" аналогична требованию достаточно сильной "взаимно-параллельностью", некоей семьи линий на сфере) - такую "репликацию параллельности" (в вашем смысле) - ввести невозможно.
Даже две линии параллелей на сфере, на разных широт - например экватор и параллель через Москву (которые "параллельны" в смысле что кратчайшее геодезическое расстояние от любой точки одной из них до другой линии - постоянно) - как несложно убедиться - не удовлетворяют требованию чтоб при параллельном переносе
из любой точки одного из параллелей к любой точке другого (по геодезической), касательные в-ра оказались бы параллельными.
Занятно... Объясните-ка почему пять (и более) наблюдателей не могут оставаться в покое в означенном мной выше смысле если будут использовать, скажем, ракетные движки?
Покажeм для "радарного расстояния", нагляднее в 2+1 (две пространственные одно времевое измерение).
Мировую первого наблюдателя (обозначим ее
) можно взять без никаких ограничений (кроме разумеется времениподобности). События многообразия на фиксированном радарном расстоянии (
) от
в 2+1, образуют "трубку" ("рукав")
вокруг
(размерность трубки на измерение ниже, чем размерность всего многообразия). Теперь, чтобы наблюдатель
находился на этом постоянном расстоянии
от
- его мировую траекторию нельзя брать совершенно произвольно - она должна лежать на гиперповерхности данной трубки
.
Далее, вводим третьего наблюдателя
- он должен быть все время на неких постоянных расстояний от
и
. Это означает, что его мировая должна лежать на неких соответных трубок
и
вокруг
и
- но двухмерные гиперповерхности двух трубок пересекаются на одномерной линии - следовательно мировая
уже
жестко однозначно задана выбором
и
- и произвола никакого нет (если прецизнее, на самом деле будут возможно выбирать из двух разных мировых для
- т.к. две трубки пересекаются по двух одномерных линий - но это суть не меняет - они обе жестко фиксированы).
Далее, попытаемся ввести четвертого наблюдателя
, который находится на неких постоянных расстояний
,
и
от
,
,
соответно.
Однако уже требование чтобы он находился на постоянных расстояний от
и
- однозначно определяет мировую
(за несущественной заметкой выше что мы все-таки можем выбирать из двух мировых).
При этом - каково окажется расстояние между
и
, и постоянно ли будет оно или нет - зависит исключительно от самого многообразия - и никакие движки тут не помогут.
Итого, в 2+1 общего вида кривизны - мы гарантированно можем обеспечить взаимную неподвижность только трех наблюдателей (путем движками и пр.).
Уже для четвертого наблюдателя
- его неподвижность относно
и
определяет однозначно его мировую, и факт что
,
и
взаимно-неподвижны относно друг-друга - никак не обеспечивает неподвижность
относно
.
Эти рассуждения просто обобщаются на многообразие 3+1 общего вида.
Вы можете обеспечить взаимную неподвижность четырех пробных тел A,B,C,D (в вершин соответного "тетраэдра"). Однако положение пятого тела Е уже однозначно фиксируется необходимости его взаимной-неподвижностью с только трех из вершин например B,С,D. При этом неподвижно ли будет Е относно A - вне контроля, и зависит исключительно от кривизны четырехмерного многообразия.
Собственно это и выражает известный факт, что в многообразии общего вида ОТО, "твердость протяженных объемных трехмерных тел" - вообще принципиально может оказаться невозможной (на отличие от плоском ПВ).
Многообразия в которых такое все-таки можно обеспечить - статические/стационарные (это свойство собственно многообразия как такового а не координат которые на нем выбраны).
Математически это выражается в тем что для метрического тензора общего вида
нельзя гарантированно убрать зависимость от времени у всех 10 коеффициентов путем преобразования только 4-мя координатами.
Об этом позже.
Ок
-- 02.11.2015, 19:19 --Но это было бы проблемой если бы он не пояснил сказанное. А он далее пишет:
Цитата:
....Четырёхускорение
является примером тензорного поля равного нулю для одной системы отсчёта (инерциальной) и не равного нулю для другой системы отсчёта (неинерциальной), это два разных тензорных поля никак не связанных друг с другом.
Как тут еще можно его не правильно понять, я не понимаю.
Видите ли, даже процитированное вами предложение является бессмыслицей.
Притом настолько, что ее трудно исправить...
Поскольку это два разных тензорных поля - правильно говорить
"четырёхускорениЯ [разных наборов наблюдателей]... .это два разных тензорных поля..". Или
"поля четырёхускорениЙ [разных наборов наблюдателей]... .это два разных тензорных поля.." При этом совершенно непонятно,
ЧТО ИМЕННО является якобы тем волшебным тензорным полем, для котором утверждается
"...равного нулю для одной системы отсчёта (инерциальной) и не равного нулю для другой системы отсчёта..".
Каждое из этих (
двух разных!) полей 4-ускорений - является тензорым полем ранга (1,0) - и следовательно, его вектора в любой точке многообразия, преобразуются как тензор при переходе к другой СО/СК.
Это как если бы "доказывать", что якобы есть волшебного человека чей рост одновременно 1.50 и 1.80 метра: Петя и Боря это разные люди; рост Пети 1.50, и рост Бори 1.80 - но так как оба подпадают под понятием "человек" - значит есть такого волшебного человека у которого рост одновременно 1.50 и 1.80.