Не противоречит ли это тому, что написано у Рашевского в пар. 121?
Я не понимаю постановки задачи. Если речь идёт о модели какой-то физической ситуации, то метрика вполне определяется распределением материи и уравнениями, поэтому речь может идти только о разном выборе координат. Если рассматривается абстрактная математическая задача, то есть, имеется (достаточно) гладкое многообразие, то псевдориманова метрика - это дополнительная структура на нём, и (в определённых пределах) её можно задавать как угодно.
Сами же пишете, что Рашевский рассматривает совершенно другую задачу.
Забыл Вам ответить на вопрос о теореме Биргкофа . Вот здесь я залил статью в ДАН 1992,
http://files.mail.ru/L6EYYDТам утверждается, что теорема поставлена и решена не совсем точно.
Во-первых, Вы выражаетесь чудовищно безграмотно. Теоремы не "ставят" и не "решают". Во-вторых, статью я посмотрел. Сейчас прокомментирую начало.
Цитата:
Если пространство-время вокруг какого-либо объекта обладает сферической симметрией и свободно от заряда, массы и каких-бы то ни было полейЮ отличных от гравитационного, то в соответствии с теоремой Биркгофа (см., например, [2]) можно ввести такие координаты, в которых метрика будет иметь вид
где
,
(в релятивистских единицах),
- масса центрального источника.
Метрика (1) во всех учебниках по гравитации называется метрикой Шварцшильда, хотя на самом деле она была получена в 1917 г. Дростом [3] и Вейлем [4]. Отличительная особенность этой метрики - наличие "горизонта событий" или сингулярной сферы Шварцшильда, что приводит к неэвклидовости топологии пространства-времени и возможности существования "черных дыр" или сколлапсировавшихх объектов во Вселенной. При стандартном изложении теорема Биркгофа понимается как утверждение о том, что одно лишь требование сферической симметрии вакуумной метрики влечет за собой однозначно ее статичность и "шварцшильдовский" вид.
Однако уже в 1916 г. К. Шварцшильд [5] нашел статическое вакуумное решение
в карте, покрывающей всю область
, и обладающее сферической симметрией:
,
,
.
Метрика Шварцшильда (2), как и метрика Дроста - Вейля (1), асимптотически эвклидова и непродолжаема на линию
, отвечающую центральной сингулярности, т.е. обе метрики удовлетворяют условиям Финкельштейна [6]. Мы будем называть пространство-время с метрикой (1) моделью Дроста - Вейля (а не моделью Шварцшильда, как это принято в литературе), сохранив название модели Шварцшильда за сферически-симметричным статическим вакуумным решением уравнений Эйнштейна, найденным самим Шварцшильдом, т.е. пространством-временем с метрикой (2). Хотя метрика (1) может быть получена из метрики (2) преобразованием радиальной координаты:
,
,
, эти метрики имеют разные области определения (
и
) и, как показал Абрамс [7,8], описывают две различные (неэквивалентные) модели пространства-времени. В модели Шварцшильда отсутствует "горизонт событий" и нет черных дыр.
Вообще, начало уже выглядит как некоторый набор глупостей.
Прежде всего, в решении (2)
(
добавление: следовательно,
), поэтому мы можем вместо (2) написать
Причём, у самого Шварцшильда решение записано именно в таком виде, только вместо буквы "
" написана буква "
". И прямо говорится о единственности решения. Это решение отличается от решения (1) исключительно заменой буквы
на букву
. Поэтому я не вижу оснований переименовывать решение Шварцшильда в "решение Дроста - Вейля".
Далее, рассуждения насчёт области определения заставляют подозревать, что авторы статьи не понимают, что такое карта и атлас на многообразии, и не отличают карту от многообразия, хотя слово "карта" употребляют.
Наконец, совершенно ясно, что (1) и (2) - это одно и то же решение, просто несколько различаются обозначения координат.
Такое начало начисто отбивает желание разбираться в дальнейших рассуждениях авторов.
Поэтому я и сказал, что поскольку области определения координат r для разных шаров в пустоте разное (r>a1, r>a2) , то это разные модели мира.
Ну, совершенно ясно, что Вы тоже не понимаете, что такое карта. У меня книги Рашевского нет, но, судя по процитированному Вами фрагменту, у него в книге что-нибудь должно об этом быть. Я уже обращал Ваше внимание, что оба решения совпадают на общей части области определения, то есть, при
, если, конечно, массы шаров одинаковые. Поэтому теорема Биркгофа не нарушается, поскольку её утверждение относится только к этой части. Полные многообразия, включающие заполненные материей шары, разумеется, различаются.