<div dir="ltr">

<div id="gmail-:265" class="gmail-a3s gmail-aiL"><div dir="ltr"><div>Hi Erik,</div><div>I
 am elated to receive such a detailed answer, and it appears you have 
understood my problem perfectly, maybe better than I understand it 
myself.  
I&#39;ll see if I can clear up the write-up I had and send it over.  But I think you are right that I have not developed this enough to be tested numerically yet.  After reading more, I think the Hilbert action approach doesn&#39;t make sense anyway.  Also, as far as I can tell, the curvature singularity is unavoidable due to the topological transition to the loop.</div><div><br></div><div>I had previously based the idea on a &quot;curvature wave equation&quot;, which might be an elliptic PDE but it would be fourth-order in the metric.  Could a 4th-order PDE be simulated?</div><div><br></div><div>Thank you kindly,<br></div><div>Adam</div></div></div>



</div><br><div class="gmail_quote"><div dir="ltr" class="gmail_attr">On Tue, Mar 2, 2021 at 1:00 PM Erik Schnetter &lt;<a href="mailto:schnetter@cct.lsu.edu">schnetter@cct.lsu.edu</a>&gt; wrote:<br></div><blockquote class="gmail_quote" style="margin:0px 0px 0px 0.8ex;border-left:1px solid rgb(204,204,204);padding-left:1ex">Adam<br>
<br>
The setup you described seems to have singularities on the boundary.<br>
This is usually a very elegant ansatz for an analytic study, but is<br>
disastrous in a numerical study. As a first step, it will be necessary<br>
to convert this ansatz to a setup that has no singularities, i.e.<br>
metric is non-zero and non-infinite everywhere, and the curvature also<br>
needs to be finite everywhere. There are several generic methods for<br>
that (e.g. &quot;subtracting&quot; or &quot;dividing by&quot; singular terms), but it<br>
remains a non-trivial task.<br>
<br>
Most people use the Einstein Toolkit to evolve a dynamical spacetime.<br>
Looking for a stationary solution would be called &quot;setting up initial<br>
conditions&quot; in our lingo. While the Einstein Toolkit has many kinds of<br>
initial conditions built in, it&#39;s usually a bit involved to set up a<br>
new kind of initial condition.<br>
<br>
Even so, the Einstein Toolkit is geared towards solving R_ab = 0 (in<br>
vacuum). What you describe sounds like a very different method. I<br>
don&#39;t know how one would formulate allowing for non-zero Ricci<br>
curvature without prescribing a matter content in terms of an elliptic<br>
PDE.<br>
<br>
If you can formulate your problem in terms of elliptic PDEs then I (or<br>
others!) can point you towards thorns or modules to study. Otherwise<br>
you&#39;re probably still a step away from using a numerical method. I<br>
might have misunderstood your problem description, though. Do you have<br>
a pointer to a write-up that gives more details?<br>
<br>
-erik<br>
<br>
<br>
<br>
On Tue, Mar 2, 2021 at 11:40 AM Adam Herbst &lt;<a href="mailto:adamdrewherbst@gmail.com" target="_blank">adamdrewherbst@gmail.com</a>&gt; wrote:<br>
&gt;<br>
&gt; Hi all,<br>
&gt; Before tackling the learning curve, I want to see if there&#39;s any chance I can do what I&#39;m hoping to, because it seems unlikely, but with something as highly developed as the ET appears to be, you never know!<br>
&gt;<br>
&gt; I want to find a stationary spacetime, in which each time-slice has a topological defect anchored at the origin.  Specifically, we take an &quot;extruded sphere&quot; (S^2 x [0,1]), set the metric such that the radii of the end-spheres goes to zero, and attach each end to one &quot;half-space&quot; of the origin (theta in [0, pi/2] and theta in [pi/2, pi]).  This can be done &quot;smoothly&quot; by having g_{theta,theta} from outside approach sin^2(2 * theta) instead of sin^2(theta), so that a radial cross-section becomes a pair of spheres, one for each half-space, instead of a single sphere.  Thus the defect is actually a &quot;bridge&quot; between these two half-spaces, and geodesics through the origin traverse this loop.  But the curvature does become infinite at the origin.<br>
&gt;<br>
&gt; Now the thing is, what I really want to do is start with the ansatz described above (I already have a formula for the metric), and make it converge to a solution of the Einstein-Hilbert action, while keeping it stationary.  But in this case it is NOT the same as the vacuum field equation, because the &quot;boundary condition&quot; of the topological singularity will not allow the Ricci curvature to disappear, even when we minimize total curvature.  Or so I believe.  So that&#39;s why it has to be a purely action-based approach, if that even makes sense.<br>
&gt;<br>
&gt; So I hope this was coherent.  And if it is possible, can you let me know which modules I should start getting familiar with in order to give it a shot?<br>
&gt;<br>
&gt; Thank you for reading!  Cheers,<br>
&gt;<br>
&gt; Adam<br>
&gt; _______________________________________________<br>
&gt; Users mailing list<br>
&gt; <a href="mailto:Users@einsteintoolkit.org" target="_blank">Users@einsteintoolkit.org</a><br>
&gt; <a href="http://lists.einsteintoolkit.org/mailman/listinfo/users" rel="noreferrer" target="_blank">http://lists.einsteintoolkit.org/mailman/listinfo/users</a><br>
<br>
<br>
<br>
-- <br>
Erik Schnetter &lt;<a href="mailto:schnetter@cct.lsu.edu" target="_blank">schnetter@cct.lsu.edu</a>&gt;<br>
<a href="http://www.perimeterinstitute.ca/personal/eschnetter/" rel="noreferrer" target="_blank">http://www.perimeterinstitute.ca/personal/eschnetter/</a><br>
</blockquote></div>