双宇宙宇宙学 物质-幽灵物质天体物理学。2:
共轭稳态度规。精确解。(p2)
3)施瓦茨希尔德型耦合内部精确解。
考虑折叠F*为空,而折叠F包含一个质量为M、半径为ro、充满常数质量密度r的物体的情况。
这对应于以下方程组:
(12)
S = c T
(13) *S = - **c T
其中 T* = 0。在经典理论中,推导出施瓦茨希尔德内部解,给张量 T 赋予如下形式:
(14)
所选择的度规形式为:
(15)
ds² = en c² dt² - [ el dr² + r² ( dq² + sin²q dj²) ]
在来自场方程的微分方程的右边,我们找到如下项:
(16)
第二个项对应于压力对场的贡献。对于中等压力,可以忽略该项。对于气体,这对应于近似 << c,其中第一个是热速度。如果物体是固体(如行星),这表示压力的贡献较小,但如果物体是中子星,则不能这样断言。接下来,我们将考虑一个合理的物理假设:
(17)
这样,微分方程可以写成更简单的形式:
(18)
(19)
(20)
c 是爱因斯坦常数:
(21)
我们首先将(18)和(19)相加,得到:
(22)
由于c为负数,这意味着l' + n' 是正数或零。从系统(18)+(19)+(20)中,我们得到:
(23)
(24)
(25)
写成:
(26)
结合(23):
(27)
m(r) 是一个长度,类似于施瓦茨希尔德长度。我们重新确认了M(r)作为几何质量的地位。
(24)可以求解。写成:
(28)
或:
(29)
引入:
(30)
我们得到:
(31)
A 是一个常数。那么内部度规变为:
(32)
当r = ro时,外部度规变为:
(33)
或:
(34)
或:
(35)
如果满足以下条件,与外部度规的连接就得到了保证:
(36)
我们的内部度规解(p » 0)变为:
(37)
请注意,我们按照以下方式进行了级数展开:
(38)
我们的内部度规和经典非零压力度规[7]:
(39)
在渐近意义上是一致的。
