Кіріспе

Лоренциан геометриясының математикалық саласында Коши беті – лоренциан көптігінің белгілі бір түріндегі кіші көптік. Лоренциан геометриясын жалпы салыстырмалылық физикасына қолданғанда, Коши беті көбінесе "уақыт мезетін" анықтау ретінде қарастырылады. Жалпы салыстырмалылық теориясының математикасында Коши беттері Эйнштейн теңдеулерін шешуге мүмкіндік беретін себептік құрылым үшін шекаралық шарттарды қамтамасыз етеді (мысалы, ADM формализмін қолдану арқылы). Олар француз математигі Огюстен Луи Кошидің (1789–1857) құрметіне аталған, себебі олар жалпы салыстырмалылық теориясының Коши мәселесімен байланысты.

Талқылау

Жабық уақыт тәрізді қисық сызықтар болмағанда, екі бөлек аймақ болады. Уақыт өлшемі барлық жерде өзіне-өзі жабылып, шеңбер құрғанда, нүктенің болашағы мен өткені бірдей болады және екеуі де Коши бетін қамтиды. Осындай шеңберлік уақыт жағдайын қарастыру үшін Коши беті кеңейтілмейтін қисықтармен қиылысу арқылы қатаң түрде анықталады. Кеңейтілмейтін қисық – бұл соңы жоқ қисық: ол мәңгіге созылуы мүмкін, уақыт тәрізді немесе нөлдік болып қалады, немесе кеңістікке ұқсамайтын жабық қисық құру үшін өзіне-өзі жабылады. Жабық уақыт тәрізді қисық сызықтар болғанда, тіпті жабық кеңістікке ұқсамайтын қисықтар болғанда да, Коши беті болашақты анықтайды, бірақ болашаққа өзінің беті де кіреді. Бұл бастапқы шарттар белгілі бір шектеулерге бағынады дегенді білдіреді, және Коши бетінің сипаттамасы болашақ пен өткеннің бөлек болған кездегіден өзгеше болады. Егер жабық уақыт тәрізді қисық сызықтар болмаса, онда берілген жартылай Коши беті және егер бүкіл кеңістік болса, онда ол Коши беті болады. Минковски кеңістігі-уақытындағы тұрақты беттің кез келген беті Коши беті болып табылады.

Коши горизонты

Егер онда Кауши горизонты бар, және манифольдтың аймақтары А туралы ақпаратпен толық анықталмаған болса. Кауши горизонтының нақты физикалық мысалы – зарядталған немесе айналмалы қара тесіктің ішіндегі екінші горизонт. Ең сыртқы горизонт – оқиғалар көкжиегі, одан ақпарат шыға алмайды, бірақ болашақ сыртқы жағдайлар бойынша әлі де анықталады. Ішкі горизонттың ішінде, Кауши горизонтында, сингулярлық көрінеді және болашақты болжау үшін сингулярлықтан шығатын нәрсе туралы қосымша мәліметтер қажет. Қара тесік Кауши горизонты тек геодезиялықтардың шығу аймағында, радиалдық координаттарда, орталық сингулярлықтың итергіш болатын аймақта ғана қалыптасады, сондықтан оның қалай қалыптасатынын елестету қиын. Осы себепті Керр және басқалар Кауши горизонты ешқашан қалыптаспайды, керісінше, ішкі горизонт кеңістіктік немесе уақыттық сингулярлық болып табылады деп ұсынады. Ішкі көкжиек массалық инфляцияға байланысты тұрақсыздыққа сәйкес келеді. Кауши горизонты бар біртекті кеңістік-уақыт анти-де-Ситтер кеңістігі болып табылады.