首先线性近似下引力波度规g可写为闵氏度规ηab和一个小量hab之和,其满足的是线性爱因斯坦场方程,
我们期望真正的引力波度规也能写成闵氏度规ηab和一个对称二阶张量hab之和,其满足的是爱因斯坦场方程
然后利用之前我得到单色平面电磁波度规的经验,将闵氏度规写成双类光形式:ηab=-2dvdu+dx²+dy²
引力波度规g也用这个坐标系{v,u,x,y},引力波在时空中沿v方向传播,即其四波矢为K^a=(∂/∂v)^a,
并且同样期望u也为引力波的相位,即Ka=(du)a,这个式子可以用来确定hab形式:
用gab=ηab+hab降指标,有(du)a=ka=gabK^b=(du)a+hab(∂/∂v)^b,故hab要满足hab(∂/∂v)^b=0,
而由基矢和对偶基矢的关系可知(du)a(∂/∂v)^b=0,再加上hab要对称,所以自然想到hab=f(du)a(du)b
然后就是确定ds²=fdu²-2dvdu+dx²+dy²号差为+2,这不难确定
接着就是确定f与哪些坐标有关,首先肯定不能只和u有关,这样把基矢选成归一化的以后求外微分都是0,
所以按照嘉当第一和第二方程,联络和曲率都为0,是平直时空,不可能代表引力波
于是依然按照之前单色平面电磁波度规的推导,同样期望引力波的四波矢K也得满足▽aKb=0,
从物理意义上考虑就是等相面是平面,平移后都一样,所以等相面的法矢也就应该不变了
这就说明K^a=(∂/∂v)^a是类光killing场,而我们所用坐标系{v,u,y,z}是其适配坐标系,
所以所有度规分量都应与v无关,即f应与u,y,z有关,至于为什么不是只与u,y或u,z有关,
y,z作为切于等相面的坐标,等相面是平面则出于对称性的考虑这俩显然应该无法区分
综上,我们得到了平面波度规的形式为ds²=f(u,x,y)du²-2dvdu+dx²+dy²
我们期望真正的引力波度规也能写成闵氏度规ηab和一个对称二阶张量hab之和,其满足的是爱因斯坦场方程
然后利用之前我得到单色平面电磁波度规的经验,将闵氏度规写成双类光形式:ηab=-2dvdu+dx²+dy²
引力波度规g也用这个坐标系{v,u,x,y},引力波在时空中沿v方向传播,即其四波矢为K^a=(∂/∂v)^a,
并且同样期望u也为引力波的相位,即Ka=(du)a,这个式子可以用来确定hab形式:
用gab=ηab+hab降指标,有(du)a=ka=gabK^b=(du)a+hab(∂/∂v)^b,故hab要满足hab(∂/∂v)^b=0,
而由基矢和对偶基矢的关系可知(du)a(∂/∂v)^b=0,再加上hab要对称,所以自然想到hab=f(du)a(du)b
然后就是确定ds²=fdu²-2dvdu+dx²+dy²号差为+2,这不难确定
接着就是确定f与哪些坐标有关,首先肯定不能只和u有关,这样把基矢选成归一化的以后求外微分都是0,
所以按照嘉当第一和第二方程,联络和曲率都为0,是平直时空,不可能代表引力波
于是依然按照之前单色平面电磁波度规的推导,同样期望引力波的四波矢K也得满足▽aKb=0,
从物理意义上考虑就是等相面是平面,平移后都一样,所以等相面的法矢也就应该不变了
这就说明K^a=(∂/∂v)^a是类光killing场,而我们所用坐标系{v,u,y,z}是其适配坐标系,
所以所有度规分量都应与v无关,即f应与u,y,z有关,至于为什么不是只与u,y或u,z有关,
y,z作为切于等相面的坐标,等相面是平面则出于对称性的考虑这俩显然应该无法区分
综上,我们得到了平面波度规的形式为ds²=f(u,x,y)du²-2dvdu+dx²+dy²