в слое
окружности имеют обычную длину (и вообще метрика плоская). Значит, выписанная метрика
относится не к нему, а к чему-то другому.
Эта метрика относится именно к
пространственному трёхмерию для вращающейся СО. То, что Вы называете "слоем", вероятно не совсем то же самое. По крайней мере, метрику для него Вы определяете не по тем формулам. Правильную формулу для пространственной метрики
выше приводил
Munin.
Ничего не понял. Поскольку
определено как собственное время неподвижного наблюдателя в инерциальной (не вращающейся) системе отсчёта (при переходе к вращающейся была заменена только угловая координата), то условие
выделяет вполне определённое множество, одно и то же в обеих системах координат, как бы его ни называть - слоем, сечением, поверхностью или ещё как-нибудь. Метрика на любом подмножестве пространства-времени (для которого понятие метрики имеет смысл) получается всегда одним способом: как ограничение метрики пространства-времени. Для сечения
это сводится к тому, чтобы в выражении для интервала положить
, так как три остальные координаты являются и координатами на этом сечении. В итоге длина этой окружности равна
, как её ни считай. В более сложных случаях на подмножестве нужно вводить свои координаты и выяснять, как метрика в них выражается.
А вообще, рекомендую некий общий "принцип": геометрия и физика от выбора системы координат вообще никак не зависят. Если в одной системе координат длина окружности равнялась ста километрам, то и в любой другой системе координат длина той же самой окружности будет равняться ста (таким же) километрам.
Видите ли, для меня это не ответ. Эти два условия определяют в пространстве-времени не окружность, а цилиндр. Вы не могли бы добавить ещё одно условие, чтобы уж точно была окружность?
Очевидно, что это условие
. Это должно быть ясно из того, что мы говорили о пространственном трёхмерии и его геометрии.
Не знаю, кому как, а мне совершенно очевидно, что условие должно быть другим.
Расширение Вселенной (ускоренное) - это увеличение со временем расстояний между галактиками (ускоренное) и всё! Именно это было обнаружено во множестве наблюдений. Никакого "расширения пространства" не сушествует.
Someone, видите, к чему приводит Ваша философия? Народ зубами и когтями цепляется за традиционные представления о "неизменном" пространстве, в котором что-то летает. А от этих представлений его давно уже пора отучать, ибо современная наука давно уже описывает динамику материи
вместе с пространством, а не
в пространстве. Поэтому Ваши наставления молодому поколению относительно того, что расширяется "не пространство, а Вселенная" я полагаю идеологически вредными.
Не вижу здесь никаких представлений о неизменном пространстве. В физическом мире никакого пространства как физического объекта нет. Что касается пространства как математической модели метрических отношений в физическом мире, то, как стало ясно с появлением ОТО, оно не является неизменным.
Ну ладно, раз уж Вы не оправдали моих надежд, и отвертеться мне не удалось, придётся самому потратить некоторое (изрядное) время на эту писанину.
Начинаем с метрики Минковского в цилиндрических координатах:
Преобразуем её к вращающейся системе координат:
Выделяем полный квадрат, чтобы выделить собственное время:
Как видим, пространственная часть метрики
с точностью до выбора единиц измерения совпадает с тем, что
получил epros по формуле, которую
привёл Munin (то же самое, разумеется, написано и в ЛЛ2, §§ 84, 89). Вопрос только в том, к какому "пространству" относится эта метрика. Разумеется, не к сечению
, а к сечению
, где
- собственное время наблюдателя, покоящегося во вращающейся системе координат.
Далее предполагаем, что
, то есть, рассматриваем не всё пространство-время, а только "цилиндр" некоторого радиуса
. Метрика на этом цилиндре имеет вид
Если ввести собственное время
то метрика (6) примет вид
Подставляя выражение
из (2) в (7), получим
Таким образом, "окружность", к которой относится метрика (5), выделяется условием
. Взяв произвольную постоянную в этом выражении равной нулю, получим
Подставляя (10) в (2), найдём
Поскольку на "окружности"
, то получаем
Таким образом, "окружность", длина которой вычисляется во вращающейся системе координат, в пространстве-времени представляет собой незамкнутую пространственно-подобную линию, определяемую условиями
,
, (10), (12). Подставляя указанные соотношения в метрику (1), получим
, откуда
Учитывая (12), найдём длину "окружности":
то есть, в точности то же, что
получил epros (с точностью до выбора единиц измерения), и что получено в ЛЛ2 (§ 89).
Я напомню, что мы рассматриваем не всё пространство-время, а только "цилиндр", заданный условием
.
Преобразования (2), (9) выглядят, конечно, "недоделанными". Обозначим
. Тогда из формулы (2) получим
а метрика (8) примет вид
Формулы (9), (15) сильно "напоминают" преобразование Лоренца, а если ввести скорость
и переменные
и
, то получится
Заметим, что это "преобразование Лоренца" действует только на указанном "цилиндре" и только локально, распространить его на весь "цилиндр" нельзя, потому что синхронизация часов "по Эйнштейну" на вращающейся окружности противоречива (но на дуге, чуть меньшей окружности, всё благополучно). Если же попытаться выйти за пределы нашего "цилиндра", то этот метод синхронизации часов будет противоречив и локально.
Чего вы там просили, не озвучите ли заново, в спокойном тоне?
Я спокоен, как удав. :) "... ускоренное разбегание...", в часности --
что "ускоряет"?
(Оффтоп)
Хотелось бы "услышать" именно от rudoms, т.е. без "наводок и подсказок".
Ну что Вам можно ответить? Неизвестно, что конкретно ускоряет расширение Вселенной. (Подлежащее в предыдущем предложении - "что".) Ясно только, что что-то есть. Возможно, что это вакуум у нас такой. Эффект Казимира означает, что вакуум имеет отрицательное давление. А отрицательное давление создаёт гравитационное отталкивание как раз такого вида, которое вызывает ускорение расширения. А может быть, это что-то другое. И
вряд ли на Ваш вопрос ответит.