反德西特空间

✍ dations ◷ 2024-12-22 23:50:14 #微分几何,广义相对论的精确解

数学与物理学中,一个维反德西特空间(英语:Anti-de Sitter space),标作AdS为一最大对称的洛伦兹流形,具有负常数的数量曲率。其为双曲空间的洛伦兹类比,一如闵可夫斯基空间与德西特空间(英语:De Sitter space)分别为欧几里得空间与椭圆空间的类比。

反德西特空间最知名的应用是在AdS/CFT对偶。“德西特”是以威廉·德西特(1872–1934)为名,他与阿尔伯特·爱因斯坦于1920年代一同研究宇宙中的时空结构。

以广义相对论的语言来说,反德西特空间为爱因斯坦场方程的最大对称真空解,其带有负的(吸引性)的宇宙常数 Λ {\displaystyle \Lambda } , )的空间。物理学的情形中,一维类时维度才有意义。由于标记习惯的不同,可写作(−1, 1)或(1, −1)。

广义相对论是描述时间、空间与重力之间关系的理论,其中重力是时空因物质或能量存在而弯曲的表现。质量与能量是等价,两者关系式为

其中为真空中光速。而时间与空间也是等价的,透过c可使两者单位一致。

广义相对论的效果常用一个类比方式来说明:一张弹性垫因为上面的重物而凹陷,经过重物附近的小球的行进路径因此受到影响,发生了路径的偏折。这样的效果在牛顿力学中视为一种“吸引力”。而“吸引力”是物体造成时空负曲率的表现;在弹性垫的例子,负曲率即类似于托里拆利小号形状的凹陷。广义相对论的特色也在于其将重力描述时空的弯曲,而非传统对力的描述(例如:电磁力)。

弹性垫的例子描述了二维空间因重力发生弯曲,背景为一个三维超空间,而第三维度对应到重力的影响。现实生活中则可类比地想作四维时空因重力发生弯曲,背景为五维超空间,而第五维度对应到重力与相关效应的影响。

较为大众所熟悉的牛顿万有引力定律

所描述的两物体因具有质量而彼此吸引,仅是广义相对论中重力效应的近似,在极端情形下则会失去预测精准度。两者其中之一差异在于广义相对论中,时空一同弯曲,而非仅只空间弯曲。平常情形下,时间的弯曲程度太小,以至于仪器无法区分牛顿重力理论与广义相对论的差别。

正常的德西特空间与广义相对论时空最基础的差义在于:即使没有物质或能量存在,德西特空间仍有一些些的弯曲。如此内生性的时空曲率可与宇宙常数以及暗能量的概念相连结。

类似于之前的例子,关于德西特空间一个常用的类比为:弹性垫置于一球面上而发生些微的弯曲,因为球面极大而此曲率很小。空的德西特空间带有些微排斥力,物质间的万有引力与此排斥力相抵抗。正常德西特空间对应到正的宇宙常数,与目前天文学观测相符,而宇宙常数的值与德西特空间的曲率等价。从另个角度来看,德西特空间的“自身能量”造成了宇宙加速膨胀。

反德西特空间与正常的德西特空间相异,在不存在物质或能量的情形下,时空曲率是呈现双曲形式的。

运用上面的类比例子:想像一块弹性垫置放于鞍面上而产生弯曲,因为这个鞍面极大所以弯曲程度极小。如此对应到负值宇宙常数,目前在现实生活中尚未观测到此现象。反德西特空间的效果是宇宙会加速坍缩。

一如正常德西特空间,反德西特空间的曲率与宇宙常数等价,尽管数值上两者分别为一正一负。

相关

  • 氯化亚砜氯化亚砜,又名亚硫酰氯、氯化亚硫酰、二氯亚砜等,是一种无机化合物,化学式是SOCl2。常温常压下,它是无色或黄色、可蒸馏的液体,140°C时分解。SOCl2有时易与硫酰氯(SO2Cl2)相混淆,但
  • 死海古卷死海古卷(Dead Sea Scrolls,或称死海经卷、死海书卷、死海文书),是为目前最古老的希伯来圣经抄本(旧约),除了《圣经·以斯帖记》以外的《旧约全书》全部内容都能在死海古卷中找到,还
  • 京釜高速公路京釜高速公路(朝鲜语:경부고속도로/京釜高速道路 Gyeongbu gosokdoro */?)为大韩民国主要高速公路兼第一条高速公路,连接国内两大城市釜山和首尔,全长约417千米,同时也是亚洲公路
  • 沉管隧道沉管式隧道一种建造隧道的方法。这种方法只适用于建造海底隧道或水底隧道。注:建造水底隧道无需修复海床
  • 教育社会学实证主义 · 反实证主义(英语:Antipositivism) 结构主义 · 冲突理论 中层理论 · 形式理论 批判理论人口 · 团体 · 组织(英语:Organizational theory) · 社会化 社会性
  • 拜伦·多甘拜伦·多甘(Byron Dorgan;1942年5月14日-)是美国的一位政治人物。在1992年至2011年期间,他是北达科他州的两位参议院议员之一。他的党籍是民主党。在成为参议员之前,他曾经担任12
  • 米灌肠米灌肠是以猪血拌上糯米和少许白酒、盐等配料填制出来的一种香肠,盛行于滇西北各民族(白族、彝族、纳西族等)中。白语称米灌肠为sit zond。新鲜米灌肠一般不直接食用,需要放置数
  • 路德维希·普朗特路德维希·普朗特(Ludwig Prandtl,1875年2月4日-1953年8月15日)德国力学家。近代力学奠基人之一。1953年8月15日卒于哥廷根。普朗特生于慕尼黑附近的弗赖辛,他的父亲是一位教授,从
  • 靳生禾靳生禾(1932年-2019年),男,河北宁晋县人。中国历史学家。山西大学黄土高原地理研究所教授。研究方向为中国古代史和历史地理学。被誉为“中国历史军事地理研究第一人”。1932年生
  • 石原凡石原凡(1955年11月22日-),日本男演员、配音员。出身于神奈川县。身高172cm。A型血。KeKKe Corporation所属。1980年代初期从事演员以来主要在电视剧或电影中串场,2000年代以后才