Да никакого предела Вы таким образом не найдёте. Более того, Вы даже не сможете определить, существует вообще этот предел или нет. Поскольку никогда не будете знать, не включаются ли на очень больших расстояниях какие-нибудь эффекты, которые на малых расстояниях не определяются. А имея точное решение, Вы будете знать всё про эти эффекты.
Точное решение можно получить исходя из определенной теоретической модели. А границы применимости любой модели существуют и мы можем просто не знать где они проходят.
С другой стороны, если эффекты включаются на очень больших расстояниях, но не определяются в той области, где я работаю, то я вполне могу на них начхать.
С другой стороны, базовые часы удаленного наблюдателя, который на бесконечности выбраны из соображений удобства. В Гравитации Мизнера с сотоварищами применена несколько другая формулировка: наблюдатель, который достаточно далеко.
А можно вобще не мучиться. Взять любые часы и синхронизировать остальные по ним (по Шварцшильду, разумеется). В результате получится
где
некоторая постоянная, наверное это принесет некоторые неудобства, но ничего смертельного не произойдет.
Вы точно уверены, что Вы не пытаетесь проделать экспериментально ту работу, которую я предлагаю выполнить теоретически?
А представьте себе, что теории еще нет. Тогда придется провести экспериментальную работу, на основе этой работы создать теорию, потом на основании этой теории посчитать поправочный кооэффициент.... Нет, когда теория создана, соответствует результатам экспериментов, то я, разумеется, воспользуюсь ею.
Но эксперимент хорош тем, что он дает результат независимо от того, есть у вас какая-либо теория или нет.
У Вас ведь всё равно появляются координаты, причём, радиальная координата — не шварцшильдовская. И Вы пытаетесь экспериментально выяснить связи этих координат с наблюдаемыми явлениями.
Если у вас есть такое желание визуализировать полученную функцию используя какую-то СК, ради бога....
Ладненько, давайте лучше координаты Крускала строить.
Ну со сферами в принципе всё понятно. Так что буду говорить только о радиусе. Здесь СК Шварцшильда можно представить в виде некоей виртуальной линейки, определенным образом размеченной, и на этой линейке расположены часы, определенным образом настроенные. Назовем их Т-часы.
Давайте линейку выкинем и возьмем вместо неё еще одни Т-часы. Теперь у нас двое часов, обозначим их У-часы и В-часы. (Ну и пусть будут еще одни Т-часы в качестве образца) А теперь возьмем и выставим стрелки У-часов на
, а стрелки В-часов на
. Здесь
- показания Т-часов, а
- радиальная координата.
В результате получим
,
. Можно присоединить к этой паре часов схемку, которая суммирует и вычитает показания часов, делит на 2 и выводит результаты на два табло. В результате будем видеть свои шварцшильдовские координаты
. А можно показания У-часов и В-часов использовать непосредственно в качестве координат.
Что мы можем делать с часами? Крутить стрелки куда нам хочется, увеличивать темп хода, уменьшать темп хода, можем их остановить, можем вобще запустить в обратную сторону... Разумеется, это в процессе настройки. После настройки мы уже с ними ничего не можем делать.
Математически это можно выразить так:
,
где
и
произвольные функции. Поскольку они произвольные, то это означает, что таким образом мы можем получить любую СК, какая только может прийти в голову.
Если возьме
,
, получим сжимающуюся СК Эддингтона-Финкельштейна.
Если возьмем
,
, получим расширяющуюся СК Эддингтона-Финкельштейна.
Если возьмем
,
, получим ту СК которую модифицировали в СК Крускала.
Для СК Крускала во втором квадранте
Если возьмем
Отсюда видим, что У-часы всё время замедляют свой ход относительно Т-часов, а В-часы все время ускоряют свой ход.
У-часы и В-часы на
стоят относительно Т-часов.
Внимательно не смотрел, но кажется во II квадранте одни из часов вобще запущены в обратную сторону.
Для того, чтобы построить СК Крускала в плоском пространстве У-часы надо вобще остановить
по всему радиусу, а В-часы надо запустить с бесконечно большим темпом. Поэтому и получается такой порнографический предел метрики Крускала при стремлении
к
Чем больше
, тем быстрее темп хода обоих часов. На бесконечности - темп хода бесконечно большой, потому и на бесконечности у метрики такой порнографический предел.(Я не говорю, что это плохо, до бесконечности метрика ведь определена. Я просто константирую)
Ну вот. Универсальный способ построения сферических СК,
Кстати, по поводу пересечения горизонта в СК Крускала.
Пусть фотон летит по траектории
. Тогда при пересечении горизонта его координаты будут $(3M;0). Это означает, что в данной точке одновременно произошли три события.
1. В данной точке находится фотон.
2. У-часы в данной точке показывают
.
3. В-часы в данной точке показывают
.
Вопрос, когда стоящие часы выставленные на
покажут
, которое больше нуля?