Transformasi Koordinat dan Geometri Wormhole pada Ruang-Waktu Reissner-Nordström 4+1 Dimensi
Date
2026Jenis/Type
SkripsiSubtype
Undergraduate ThesesAuthor
VEBRIAN, ZAKY
Alatas, Husin
Faozan
Metadata
Show full item recordAbstract
Solusi Reissner–Nordström merupakan solusi medan Einstein yang
merepresentasikan ruang-waktu di sekitar benda bermassa dan bermuatan listrik
serta memiliki struktur geometri lebih kompleks dibandingkan solusi
Schwarzschild. Penelitian ini bertujuan menentukan transformasi koordinat dari
koordinat statik ke koordinat Eddington–Finkelstein dan koordinat sejenis Kruskal
pada solusi Reissner–Nordström 4+1 dimensi kasus subekstremal, serta pada kasus
ekstremal tanpa transformasi koordinat Kruskal, dan menentukan fungsi
penyematan untuk memvisualisasikan geometri throat yang dikenal sebagai
wormhole. Penelitian dilakukan secara analitik dengan menurunkan transformasi
koordinat dan fungsi penyematan berdasarkan metrik Reissner–Nordström 4+1
dimensi. Integrasi numerik menggunakan Python pada Google Colab diterapkan
apabila fungsi penyematan tidak memiliki antiturunan analitik. Hasil penelitian
menunjukkan bahwa koordinat Eddington–Finkelstein menghilangkan singularitas
koordinat pada salah satu jenis lintasan null, sedangkan koordinat sejenis Kruskal
menghasilkan dua bentuk metrik berdasarkan horizon luar dan horizon dalam.
Selain itu, fungsi penyematan berhasil diperoleh sehingga visualisasi menunjukkan
geometri wormhole dengan karakteristik tiga lapisan throat pada kasus
subekstremal dan ekstremal. Hasil penelitian ini memperkaya kajian geometri
ruang-waktu berdimensi lebih tinggi melalui representasi koordinat dan visualisasi
geometri wormhole. The Reissner–Nordström solution is an exact solution of the Einstein field
equations that represents spacetime around a massive and electrically charged
object and has a more complex geometric structure than the Schwarzschild solution.
This study aims to determine coordinate transformations from static coordinates to
Eddington–Finkelstein and Kruskal-like coordinates for the subextremal 4+1
dimensional Reissner–Nordström solution, as well as for the extremal case without
applying the Kruskal coordinate transformation, and to determine embedding
functions for visualizing the throat geometry, commonly referred to as a wormhole.
The study employs an analytical approach by deriving coordinate transformations
and embedding functions from the 4+1-dimensional Reissner–Nordström metric.
Numerical integration using Python in Google Colab is employed when the
embedding functions do not have analytical antiderivatives. The results show that
Eddington–Finkelstein coordinates remove the coordinate singularity for one type
of null trajectory, while Kruskal-like coordinates yield two metric forms associated
with the outer and inner horizons. The embedding functions are also obtained, and
the resulting visualizations exhibit wormhole geometries characterized by three
throat layers in both subextremal and extremal cases. These results contribute to the
study of higher-dimensional spacetime geometry through coordinate
representations and wormhole visualizations.
Collections
- UF - Physics [1310]

