Momentum in general relativity: local versus quasilocal conservation laws
Notice bibliographique
Résumé
We construct a general relativistic conservation law for linear and angular momentum for matter and gravitational fields in a finite volume of space that does not rely on any spacetime symmetries . This work builds on our previous construction of a general relativistic energy conservation law with the same features (McGrath et al 2012 Class. Quantum Grav. 29 215012). Our approach uses the Brown and York (1993 Phys. Rev. D 47 1407–19) quasilocal stress–energy–momentum tensor for matter and gravitational fields, plus the concept of a rigid quasilocal frame (RQF) introduced in (Epp et al 2009 Class. Quantum Grav. 26 035015; 2012 Classical and Quantum Gravity: Theory, Analysis, and Applications (Nova Science)). The RQF approach allows us to construct, in a generic spacetime, frames of reference whose boundaries are rigid (their shape and size do not change with time), and that have precisely the same six arbitrary time-dependent degrees of freedom as the accelerating and tumbling rigid frames we are familiar with in Newtonian mechanics. These RQFs, in turn, give rise to a completely general conservation law for the six components of momentum (three linear and three angular) of a finite system of matter and gravitational fields. We compare in detail this quasilocal RQF approach to constructing conservation laws with the usual local one based on spacetime symmetries, and discuss the shortcomings of the latter. These RQF conservation laws lead to a deeper understanding of physics in the form of simple, exact, operational definitions of gravitational energy and momentum fluxes, which in turn reveal, for the first time, the exact, detailed mechanisms of gravitational energy and momentum transfer taking place in a wide variety of physical phenomena, including a simple falling apple. As a concrete example, we derive a general relativistic version of Archimedes' law that we apply to understand electrostatic weight and buoyant force in the context of a Reissner–Nordström black hole.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,006 |
| Communication savante | 0,002 | 0,005 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,002 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».