Interpretation der geodätischen Bewegungskonstante

Die Schwartzschild-Metrik in Standardkoordinaten mit Signatur ( 1 , 1 , 1 , 1 ) wird von gegeben

D S 2 = ( 1 R S R )   D T 2 ( 1 R S R ) 1   D R 2 R 2 ( D θ 2 + Sünde 2 θ   D ϕ 2 ) .
Da die Schwartzschild-Metrik zeitunabhängig ist, hat sie eine Zeitverschiebungssymmetrie, die durch einen Killing-Vektor beschrieben wird ξ μ gegeben von
ξ μ = ( 1 , 0 , 0 , 0 ) .
Dies impliziert, dass ein Teilchen auf einer geodätischen Bahn mit vier Geschwindigkeiten frei fällt P μ hat eine Bewegungskonstante ϵ gegeben von
ϵ = ξ μ P μ .
ich verstehe das ϵ kann als die Teilchenenergie interpretiert werden, die von einem stationären Beobachter weit vom Ursprung entfernt gemessen wird, wo die Metrik flach ist, mit vier Geschwindigkeiten U μ = ξ μ .

Kann man das auch interpretieren ϵ als die Teilchenenergie, die von einem lokalen Beobachter gemessen wird, der mit dem Teilchen im freien Fall ist?

Ich nehme an, man muss sich irgendwie verwandeln ϵ = ξ μ P μ zu den lokalen Koordinaten des frei fallenden Beobachters.

Antworten (1)

Der Tötungsvektor ist

ξ T   =   1     R S / R T
und reduziert sich auf Ihren Fall im asymptotischen Bereich oder auf das Ruhesystem eines beliebigen Beobachters. Für ξ μ U μ   =   ϵ Dies sagt uns, wie die Metrik ausgedrückt werden kann
1   =   ϵ 2     1 1     R S / R ( U R ) 2     R 2 ( ( U θ ) 2   +   S ich N θ ( U ϕ ) 2 ) ,
was einen Hamiltonoperator definiert.

Danke Laurenz. Ich nehme an, Sie meinten ξ T = ( 1 R S / R ) T . Ich glaube, du hast aus Versehen eine Quadratwurzel gesetzt. Auch der Hamilton-Operator sollte keine Quadratwurzel haben.