Аналоговые модели гравитации

Аналоговые модели гравитации — это попытки смоделировать различные явления общей теории относительности (например, черные дыры или космологическую геометрию) с использованием других физических систем, таких как акустика в движущейся жидкости , сверхтекучий гелий или конденсат Бозе-Эйнштейна ; гравитационные волны в воде; и распространение электромагнитных волн в диэлектрической среде. ^{[ 1 ]} Эти аналоги (или аналогии) служат для обеспечения новых способов рассмотрения проблем, позволяют применять идеи из других областей науки и могут создавать возможности для практических экспериментов внутри аналога, которые можно применить обратно к исходным явлениям.

История

Аналоговые модели гравитации использовались в сотнях опубликованных статей за последнее десятилетие. ^{[ 2 ]} Использование этих аналогов можно проследить до самого начала научных теорий гравитации, начиная с Ньютона и Эйнштейна . ^{[ нужна ссылка ]}

Конденсаты Бозе-Эйнштейна

Было показано, что конденсаты Бозе-Эйнштейна (БЭК) являются хорошей платформой для изучения аналоговой гравитации. ^{[ 3 ]} Керровские (вращающиеся) черные дыры были реализованы в БЭК экситон-поляритонов (квантовой жидкости света). ^{[ 4 ]}

Аналоговые гравитационные модели с поверхностными гравитационными волнами

Поверхностные гравитационные волны признаны многообещающей системой для изучения аналоговых гравитационных моделей. Недавние эксперименты продемонстрировали, что эти волны могут эффективно моделировать горизонты фазового пространства, проводя параллели с физикой черных дыр. В частности, использование поверхностных гравитационных волн воды позволило наблюдать логарифмические фазовые особенности и появление распределений Ферми-Дирака, явлений, обычно связанных с квантовыми системами и гравитационными теориями. ^{[ 5 ]} Этот подход дает ценную информацию об аналогиях между классическими волновыми системами и квантово-механическим поведением, расширяя возможности исследования гравитационных аналогов в контролируемой лабораторной среде.

См. также

Ссылки

^ Барсело, Карлос; Либерати, Стефано; Виссер, Мэтт (2011). «Аналоговая гравитация» . Живые обзоры в теории относительности . 14 (3): 3. arXiv : gr-qc/0505065 . Бибкод : 2011LRR....14....3B . дои : 10.12942/lrr-2011-3 . ПМЦ 5255896 . ПМИД 28179830 .
^ Виссер, Мэтт; Барсело, Карлос; Либерати, Стефано (2002). «Аналоговые модели гравитации и гравитации» (PDF) . Общая теория относительности и гравитация . 34 (10): 1719–1734. arXiv : gr-qc/0111111 . Бибкод : 2001gr.qc....11111V . дои : 10.1023/А:1020180409214 . S2CID 14342213 .
^ Барсело, Карлос; Либерати, С; Виссер, Мэтт (14 марта 2001 г.). «Аналоговая гравитация из конденсатов Бозе-Эйнштейна» . Классическая и квантовая гравитация . 18 (6): 1137–1156. arXiv : gr-qc/0011026 . Бибкод : 2001CQGra..18.1137B . дои : 10.1088/0264-9381/18/6/312 . ISSN 0264-9381 .
^ Солнышков Д.Д.; Леблан, К.; Коняхин С.В.; Блю, О.; Мальпуэх, Г. (24 июня 2019 г.). «Квантовый аналог черной дыры Керра и эффект Пенроуза в конденсате Бозе-Эйнштейна» . Физический обзор B . 99 (21): 214511. arXiv : 1809.05386 . Бибкод : 2019PhRvB..99u4511S . дои : 10.1103/PhysRevB.99.214511 . ISSN 2469-9950 . S2CID 119077097 .
^ Розенман, Джорджи Гэри; Уллингер, Фрейя; Циммерманн, Матиас; Ефремов Максим А.; Шемер, Лев; Шляйх, Вольфганг П.; Ари, Ади (16 июля 2024 г.). «Наблюдение фазового космического горизонта с поверхностными гравитационными водными волнами» . Физика связи . 7 (1): 165. дои : 10.1038/s42005-024-01616-7 . ISSN 2399-3650 .

Эта относительности статья, посвященная теории , незавершена . Вы можете помочь Википедии, расширив ее .

[1] Барсело, Карлос; Либерати, Стефано; Виссер, Мэтт (2011). «Аналоговая гравитация» . Живые обзоры в теории относительности . 14 (3): 3. arXiv : gr-qc/0505065 . Бибкод : 2011LRR....14....3B . дои : 10.12942/lrr-2011-3 . ПМЦ 5255896 . ПМИД 28179830 .

[2] Виссер, Мэтт; Барсело, Карлос; Либерати, Стефано (2002). «Аналоговые модели гравитации и гравитации» (PDF) . Общая теория относительности и гравитация . 34 (10): 1719–1734. arXiv : gr-qc/0111111 . Бибкод : 2001gr.qc....11111V . дои : 10.1023/А:1020180409214 . S2CID 14342213 .

[3] Барсело, Карлос; Либерати, С; Виссер, Мэтт (14 марта 2001 г.). «Аналоговая гравитация из конденсатов Бозе-Эйнштейна» . Классическая и квантовая гравитация . 18 (6): 1137–1156. arXiv : gr-qc/0011026 . Бибкод : 2001CQGra..18.1137B . дои : 10.1088/0264-9381/18/6/312 . ISSN 0264-9381 .

[4] Солнышков Д.Д.; Леблан, К.; Коняхин С.В.; Блю, О.; Мальпуэх, Г. (24 июня 2019 г.). «Квантовый аналог черной дыры Керра и эффект Пенроуза в конденсате Бозе-Эйнштейна» . Физический обзор B . 99 (21): 214511. arXiv : 1809.05386 . Бибкод : 2019PhRvB..99u4511S . дои : 10.1103/PhysRevB.99.214511 . ISSN 2469-9950 . S2CID 119077097 .

[5] Розенман, Джорджи Гэри; Уллингер, Фрейя; Циммерманн, Матиас; Ефремов Максим А.; Шемер, Лев; Шляйх, Вольфганг П.; Ари, Ади (16 июля 2024 г.). «Наблюдение фазового космического горизонта с поверхностными гравитационными водными волнами» . Физика связи . 7 (1): 165. дои : 10.1038/s42005-024-01616-7 . ISSN 2399-3650 .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]