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引力场的能量动量赝张量的表述及其正定性问题一直是Einstein的广义相对论以及其他相对论引力理论中的核心问题之一。目前,单极化态的柱面引力波的能量动量赝张量已经在不同的坐标系中被计算过,它的合理性也已经被详细的讨论过了。从这些讨论中我们得知,与柱坐标系相比较,笛卡尔坐标系是一个描述单极化态柱面引力波的更为合理的坐标系,但是目前关于双极化态的柱面引力波的研究还比较少。在本文中我们将分别在柱坐标系和笛卡尔坐标系中讨论双极化态柱面引力波孤子的能量动量赝张量。
本文利用Rosen-virbhadra(R-V)给出的引力场能量动量赝张量的一般表达式,计算得到了双极化态的柱面引力波能量动量赝张量的具体形式,并通过利用双极化态的Einstein场方程的孤子解对双极化态的柱面引力波的能量动量赝张量的正定性和渐近行为进行了分析。计算结果表明,在柱坐标系中,双极化态柱面引力波的能量动量流密度为零,故而柱坐标系不是一个好的坐标系(即物理上有意义的坐标系);相反,在笛卡尔坐标系中,双极化态柱面引力波的能量动量流密度不为零,并且有很好的正定性和渐近行为。
对于双极化态柱面引力波和引力波孤子而言,在整个时空中的很大范围内,其能量、能量流的正定性和渐近行为都能得到很好的保证。因此,笛卡尔坐标系是描述双极化态柱面引力波和引力波孤子的能量动量赝张量的更为合理的坐标系。