Эйнштейн этер теориясы - Einstein aether theory

Жылы физика The Эйнштейн этер теориясы, деп те аталады тарих, Бұл жалпы ковариантты модификациясы жалпы салыстырмалылық сипаттайтын а ғарыш уақыты екеуімен де қамтамасыз етілген а метрикалық және уақытқа ұқсас бірлік векторлық өріс деп аталды эфир. Теория а артықшылықты сілтеме және, демек, бұзады Лоренц инварианты.

Тарих

Эйнштейн-эфир теорияларын Маурицио Гасперини бірқатар мақалаларында танымал етті, мысалы Сингулярлықтың алдын алу және бұзылған Лоренц симметриясы 1980 жылдары.^[1] Метрикасына қосымша жалпы салыстырмалылық бұл теорияларға а скаляр өрісі интуитивті түрде әмбебап түсінікке сәйкес келді уақыт. Мұндай теорияның артықшылығы болады анықтама жүйесі, онда әмбебап уақыт нақты уақыт болып табылады. Скаляр өрісінің динамикасы an эфир ол жақсырақ жақтауда демалады. Бұл теория атауының шығу тегі, онда Эйнштейннің ауырлық күші және эфир бар.

Эйнштейннің эфирлік теориялары ғасырдың бас кезінде қағазға қайта оралды Гравитация және таңдаулы кадр Тед Джейкобсон және Дэвид Мэттлин.^[2] Олардың теориясы Гаспериниге қарағанда аз ақпаратты қамтиды, скалярлық өрістің орнына әмбебап уақыт береді, онда тек бірлік бар векторлық өріс бұл уақыттың бағытын береді. Сонымен, эфирді әр түрлі уақытта қадағалайтын бақылаушылар Джейкобсон-Маттингли теориясында бірдей қартаюды талап етпейді.

Уақыттың артықшылықты, динамикалық болуы векторды бұзады Лоренц симметриясы теорияның, дәлірек айтсақ, ол инвариантты бұзады күшейтеді. Бұл симметрияның бұзылуы а-ға әкелуі мүмкін Хиггс механизмі гравитон үшін, қашықтағы физиканы өзгертеді, мүмкін жақында түсіндіреді супернова басқаша түсіндіруге болатын деректер космологиялық тұрақты. Лоренц инвариантын бұзудың әсері өрістің кванттық теориясы ұзақ тарихы бар, кем дегенде, Маркус Фирцтің шығармашылығына алып келеді және Вольфганг Паули 1939 жылы. Жақында ол, мысалы, қағазбен танымал болды Теориялық кеңістіктегі массивтік ауырлық пен ауырлық күші үшін тиімді өріс теориясы арқылы Нима Аркани-Хамед, Ховард Георги және Матай Шварц.^[3] Эйнштейн-эфир теориялары Лоренцтің өзгермеген инвариантты теориясының нақты мысалын ұсынады және сол себепті мұндай тергеудің табиғи жағдайы болып шықты. 2004 жылы Элинг, Джейкобсон және Маттингли 2004 жылғы Эйнштейн эфир теориясының статусына шолу жазды.^[4]

Әрекет

Эйнштейн эфир теориясының әрекеті әдетте қосындыдан тұрады Эйнштейн-Гильберт әрекеті а Лагранж көбейткіші λ уақыт векторының бірлік вектор болуын, сонымен қатар уақыт векторын қамтитын барлық ковариантты мүшелермен қамтамасыз етеді сен бірақ ең көп дегенде екі туынды бар.

Атап айтқанда, деп болжануда әрекет ретінде жазылуы мүмкін ажырамас жергілікті Лагранж тығыздығы

${displaystyle S = {frac {1} {16pi G_ {N}}} int d ^ {4} x {sqrt {-g}} {mathcal {L}}}$

қайда G_N болып табылады Ньютонның тұрақтысы және ж Бұл метрикалық бірге Минковскийдің қолтаңбасы. Лагранж тығыздығы

${displaystyle {mathcal {L}} = - R-K_ {mn} ^ {ab} abla _ {a} u ^ {m} abla _ {b} u ^ {n} -lambda (g_ {ab} u ^ { a} u ^ {b} -1).}$

Мұнда R болып табылады Ricci скаляры, ${displaystyle abla}$ болып табылады ковариант туынды және тензор Қ арқылы анықталады

${displaystyle K_ {mn} ^ {ab} = c_ {1} g ^ {ab} g_ {mn} + c_ {2} delta _ {m} ^ {a} delta _ {n} ^ {b} + c_ { 3} delta _ {n} ^ {a} delta _ {m} ^ {b} + c_ {4} u ^ {a} u ^ {b} g_ {mn}.}$

Мұнда c_мен теорияның өлшемсіз реттелетін параметрлері болып табылады.

Шешімдер

Жұлдыздар

Ae-теориясының бірнеше сфералық симметриялық шешімдері табылды. Жақында Кристофер Элинг және Тед Джейкобсон ұқсас шешімдер тапты жұлдыздар^[5] және ұқсас шешімдер қара саңылаулар.^[6]

Атап айтқанда, олар жұлдыздар толығымен эфирден тұрғызылатын сфералық симметриялық шешімдер жоқ екенін көрсетті. Қосымша материясыз шешімдер әрқашан да болады жалаңаш ерекшеліктер немесе а-ға ұқсайтын ғарыш уақытының екі асимптотикалық аймағы құрт саңылауы бірақ жоқ көкжиек. Олар статикалық жұлдыздарда болуы керек деген пікір айтты статикалық эфир шешімдер, бұл эфирдің уақытқа ұқсас бағытты көрсетеді Өлтіру векторы.

Қара тесіктер және ықтимал проблемалар

Алайда мұны статикалық қара саңылаулармен келісу қиын, өйткені оқиғалар көкжиегі уақытты өлтіретін векторлар жоқ, сондықтан қара тесік шешімдерінде статикалық эфирлер болуы мүмкін емес. Жұлдыз құлап, қара тесік пайда болған кезде, эфир қалай болғанда да құлаудан әлдеқайда алыс статикалыққа айналуы керек.

Сонымен қатар кернеу тензоры қанағаттандырмайды Райчаудхури теңдеуі, қозғалыс теңдеулеріне жүгіну керек. Бұл эфирсіз теориялардан айырмашылығы бар, бұл қасиет қозғалыс теңдеулеріне тәуелді емес.

Тәжірибелік шектеулер

Жылы Лоренцтің өздігінен бұзылуының әмбебап динамикасы және жаңа спинге тәуелді кері-квадраттық заң күші Нима Аркани-Хамед, Хсин-Чиа Ченг, Маркус Люти және Джесси Талер эфир теорияларына тән күшейту симметрияларының бұзылуының эксперименталды салдарын зерттеді. Олар нәтиже екенін анықтады Алтын тас бозон әкеледі, басқалармен қатар, жаңа түріне Черенков радиациясы.

Сонымен қатар, олар спин көздері ерекше кері бұрыштық тәуелділікпен жаңа кері квадраттық заң күші арқылы өзара әрекеттеседі деп тұжырымдады. Олар мұндай күштің ашылуы эфир теориясына өте жақсы дәлел бола алады деп болжайды, дегенмен Джейкобсонның сөзі емес, т.б.

Сондай-ақ қараңыз

• Этер теориялары
• Лоренцтің бұзылуын заманауи іздеулер

Әдебиеттер тізімі

Сыртқы сілтемелер

• Эйнштейннің эфир теориясы arxiv.org сайтында