Несимметричная теория гравитации
В теоретической физике несимметричная теория гравитации [1] ( NGT ) Джона Моффата – это классическая теория гравитации , которая пытается объяснить наблюдение плоских кривых вращения галактик .
В общей теории относительности гравитационное поле характеризуется симметричным тензором ранга второго , метрическим тензором . Возможность обобщения метрического тензора рассматривалась многими, в том числе Альбертом Эйнштейном и другими. Общий (несимметричный) тензор всегда можно разложить на симметричную и антисимметричную части. Поскольку электромагнитное поле характеризуется антисимметричным тензором ранга 2, существует очевидная возможность создания единой теории : несимметричного тензора, состоящего из симметричной части, представляющей гравитацию, и антисимметричной части, представляющей электромагнетизм . Исследования в этом направлении в конечном итоге оказались бесплодными; искомая классическая единая теория поля не была найдена.
В 1979 году Моффат сделал наблюдение. [2] что антисимметричная часть обобщенного метрического тензора не обязательно представляет электромагнетизм; он может представлять собой новую гипотетическую силу. Позже, в 1995 году, Моффат отметил [1] что поле, соответствующее антисимметричной части, не обязательно должно быть безмассовым, как электромагнитное (или гравитационное) поле.
В исходном виде теория может быть неустойчивой, хотя это было показано только в случае линеаризованной версии. [3] [4]
В приближении слабого поля, когда не учитывается взаимодействие между полями, NGT характеризуется симметричным тензорным полем второго ранга (гравитация), антисимметричным тензорным полем и константой, характеризующей массу антисимметричного тензорного поля. Обнаружено, что антисимметричное тензорное поле удовлетворяет уравнениям массивного антисимметричного тензорного поля Максвелла–Прока . Это побудило Моффата предложить метрическую асимметричную тензорную гравитацию (MSTG), [5] в котором кососимметричное тензорное поле постулируется как часть гравитационного воздействия.
Более новая версия MSTG, в которой кососимметричное тензорное поле было заменено векторным полем, представляет собой скалярно-тензорно-векторную гравитацию (STVG). STVG, как и ( Милгрома Модифицированная ньютоновская динамика MOND), может дать объяснение плоским кривым вращения галактик.
В 2013 году Хаммонд показал, что несимметричная часть метрического тензора равна торсионному потенциалу, что является результатом условия метричности, согласно которому длина вектора инвариантна при параллельном переносе. Кроме того, тензор энергии-импульса несимметричен, и как симметричная, так и несимметричная части принадлежат струне. [6]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б Дж. В. Моффат (1995), «Несимметричная теория гравитации», Phys. Летт. B , 355 (3–4): 447–452, arXiv : gr-qc/9411006 , Bibcode : 1995PhLB..355..447M , doi : 10.1016/0370-2693(95)00670-G , S2CID 15879285
- ^ Дж. Моффат (1979), «Новая теория гравитации», Phys. Rev. D , 19 (12): 3554–3558, Bibcode : 1979PhRvD..19.3554M , doi : 10.1103/PhysRevD.19.3554
- ^ С. Рагуза (1997), «Несимметричная теория гравитации», Phys. Rev. D , 56 (2): 864–873, Bibcode : 1997PhRvD..56..864R , doi : 10.1103/PhysRevD.56.864
- ^ Янссен, Т.; Прокопец Т. (2007), «Проблемы и надежды в несимметричной гравитации», J. Phys. A , 40 (25): 7067–7074, arXiv : gr-qc/0611005 , Bibcode : 2007JPhA...40.7067J , doi : 10.1088/1751-8113/40/25/S63 , S2CID 6502419
- ^ Дж. В. Моффат (2005), «Теория гравитации, кривые вращения галактик и космология без темной материи», Журнал космологии и физики астрочастиц , 2005 (5): 3, arXiv : astro-ph/0412195 , Bibcode : 2005JCAP...05. .003M , doi : 10.1088/1475-7516/2005/05/003 , S2CID 307531
- ^ Ричард Т. Хаммонд (2013), «Спин от несимметричного метрического тензора», Международный журнал современной физики D , 22 (12): 1342009, Bibcode : 2013IJMPD..2242009H , doi : 10.1142/s0218271813420091