×

费马原理、莫尔斯理论及其在引力透镜效应中的应用。 (英语) Zbl 0889.53063号

作者提出了天体物理学中引力透镜效应的数学模型。给定一个代表相对论时空的面向时间的洛伦兹流形(M,g),在(M)中有一条平滑的时间型曲线(γ),代表光源的世界线,以及一个点(p),代表观测发生的事件,从光源发出并到达观测者的光线的轨迹是由从(p)到(gamma)的过去指向的类光测地线给出的。在这种设置中,当在(p)和(gamma)之间存在多个这样的测地线时,就会精确地进行多重成像。这些测地线的特征是以下变分原理(费马原理):在从\(p\)到\(\gamma\)的所有过去指向类光曲线\(\lambda:[0,1]\mapsto M\)的集合\({\mathcal M}_0\)中,测地线在\(\gamma\)上具有静止到达时间,即它们是函数\(\tau(\lambda)的临界点=\gamma^{-1}(\lambda(1))。
作者通过考虑({mathcal M}_0)的一个合适的Sobolev完备({mathcal M})描述了一个函数框架,并将无穷维Morse理论应用于这个变分问题,以获得从(p)到(gamma)的类光测地线的个数与(M)的拓扑结构和因果结构之间的关系。

MSC公司:

53Z05个 微分几何在物理学中的应用
83个C99 广义相对论
53元22角 全球微分几何中的大地测量学
53元50 洛伦兹流形的整体微分几何,具有不定度量的流形
58E05型 无穷维空间中的抽象临界点理论(莫尔斯理论、Lyusternik-Shnirel’man理论等)
58E30型 无穷维空间中的变分原理
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: DOI程序

参考文献:

[1] 《引力与战斗》,《自然》,第104卷,第354页(1919年)
[2] Eddington,A.(空间、时间和引力(1920),剑桥大学出版社:剑桥大学出版社)
[3] Chwolson,O.,Un ber one mögliche Form fiktiver Doppelsterne,《纳克莱顿天文学》,221329(1924)
[4] 爱因斯坦,A.,《引力场中光线偏离恒星的类透镜运动》,《科学》,84,506-507(1936)·Zbl 0015.27806号
[5] Zwicky,F.,《星云作为引力透镜》,《物理学》。修订版,51、290(1937)
[6] 沃尔什,D。;卡尔斯韦尔,R。;Weyman,R.,0957+561 A,B:孪生准极物体或引力透镜?,《自然》,279381-384(1979)
[7] Refsdal,S。;Surdej,J.,《引力透镜》,Rep.Prog。物理。,56, 117-185 (1994)
[8] 施耐德,P。;埃勒斯,J。;Falco,E.(《引力透镜》(1992年),施普林格出版社:施普林格海德堡出版社,纽约)
[9] Perlick,V.,《论广义相对论中的费马原理:I.一般情况,阶级》。量子引力。,7, 1319-1331 (1990) ·Zbl 0707.53054号
[10] 科夫纳,I.,《引力场中的费马原理》,天体物理学。J.,351,114-120(1990)
[11] 帕莱斯,R。;Smale,S.,《广义莫尔斯理论》,布尔。阿默尔。数学。《社会学杂志》,70,165-172(1964)·兹比尔0119.09201
[12] Palais,R.,希尔伯特流形上的莫尔斯理论,拓扑,2299-340(1963)·Zbl 0122.10702号
[13] Smale,S.,Morse理论和Dirichlet问题的非线性推广,Ann.Math。,80, 382-396 (1964) ·Zbl 0131.32305号
[14] Klingenberg,W.(闭合测地线讲座(1978),施普林格:施普林格-海德堡-纽约)·Zbl 0397.58018号
[15] Perlick,V.,无限维莫尔斯理论和广义相对论中的费马原理。I.,J.数学。物理。,36, 6915-6928 (1995) ·Zbl 0854.58014号
[16] 詹诺尼,F。;马赛罗,A。;Piccione,P.,稳定因果洛伦兹流形中光线的变分理论。一: 规律性结果,印前浸渍。Mat Univ.Bari,15(1996)·Zbl 0920.58019号
[17] Giannoni,F。;马赛罗,A。;Piccione,P.,稳定因果洛伦兹流形中光线的变分理论。二: 存在性和多重性结果,预印浸渍。Mat.Univ.Bari,16(1996)
[18] Giannoni,F。;马赛罗,A。;Piccione,P.,稳定因果洛伦兹流形中光线的莫尔斯理论,(预印本Dip.Mat.Appl.(1996),比萨大学:柏林比萨大学)·Zbl 0920.58019号
[19] Tromba,A.,莫恩理论的一般方法,J.Diff.Geom。,12, 47-85 (1977) ·Zbl 0344.58012号
[20] Burke,W.,分布质量多重引力成像,天体物理学。J.Lett,244,L1(1981)
[21] McKenzie,R.,引力透镜产生奇数个图像,J.Math。物理。,26, 1592-1596 (1985) ·Zbl 0569.53043号
[22] Uhlenbeck,K.,洛伦兹流形上测地线的莫尔斯理论,拓扑,1469-90(1975)·Zbl 0323.58010号
[23] Fetters,A.,莫尔斯理论与引力微透镜,J.Math。物理。,33, 1915-1931 (1992)
此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配,可能包含数据转换错误。在某些情况下,zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献,而不要求完整或完全匹配。