Геон (физика)
В общей теории относительности геон — это несингулярная электромагнитная или гравитационная волна , которая удерживается в ограниченной области гравитационным притяжением собственного поля энергии . Впервые они были теоретически исследованы в 1955 году Дж. А. Уилером , который ввёл этот термин как сокращение от «гравитационно-электромагнитной сущности». [1]
Обзор [ править ]
Поскольку общая теория относительности является классической теорией поля , концепция геонов Уиллера не рассматривает их как квантово-механические объекты, и это в целом остается верным и сегодня. [ нужны разъяснения ] может существовать связь Тем не менее, Уилер предположил, что между геонами и элементарными частицами . Эта идея продолжает привлекать некоторое внимание физиков, но в отсутствие жизнеспособной теории квантовой гравитации точность этой умозрительной идеи не может быть проверена.
Уиллер не представил явных геонных решений вакуумного уравнения поля Эйнштейна , пробел, который был частично заполнен Бриллом и Хартлом в 1964 году с помощью геона Брилла-Хартла . [2] В 1997 году Андерсон и Брилл предоставили строгое доказательство того, что геонные решения вакуумного уравнения Эйнштейна существуют, хотя они не даются в простой замкнутой форме. [3]
Главный нерешенный вопрос, касающийся геонов, заключается в том, стабильны ли они или должны распадаться со временем, поскольку энергия волны постепенно «утекает». На этот вопрос еще не получен окончательный ответ, но, похоже, все согласны с тем, что они, вероятно, не могут быть стабильными. [4] Это положило бы конец первоначальным надеждам Уиллера на то, что геон может служить классической моделью стабильных элементарных частиц. Однако это не исключает возможности того, что геоны стабилизируются квантовыми эффектами. [5] Фактически, квантовое обобщение гравитационного геона с использованием низкоэнергетической квантовой гравитации показывает, что геоны являются стабильными системами, даже когда включены квантовые эффекты. [6] Квантовый геон (называемый «гравиболом») описывается как гравитоны, связанные гравитационным самодействием. Поскольку геоны (классические или квантовые) имеют массу, но электромагнитно нейтральны, они являются возможными кандидатами на роль темной материи .
См. также [ править ]
Ссылки [ править ]
- ^ Уилер, Дж. А. (январь 1955 г.). «Геоны». Физический обзор . 97 (2): 511–536. Бибкод : 1955PhRv...97..511W . дои : 10.1103/PhysRev.97.511 .
- ^ Брилл, ДР; Хартл, Дж. Б. (1964). «Метод самосогласованного поля в общей теории относительности и его применение к гравитационному геону». Физический обзор . 135 (1Б): Б271. Бибкод : 1964PhRv..135..271B . дои : 10.1103/PhysRev.135.B271 .
- ^ Андерсон, Пол Р.; Брилл, Дитер Р. (1997). «Возвращение к гравитационным геонам». Физический обзор D . 56 (8): 4824–4833. arXiv : gr-qc/9610074 . Бибкод : 1997PhRvD..56.4824A . дои : 10.1103/PhysRevD.56.4824 . S2CID 119372143 . .
- ^ Перри, врач общей практики; Куперсток, Финляндия (1999). «Стабильность гравитационных и электромагнитных геонов». Классическая и квантовая гравитация . 16 (6): 1889–1916. arXiv : gr-qc/9810045 . Бибкод : 1999CQGra..16.1889P . дои : 10.1088/0264-9381/16/6/321 . S2CID 18207509 . .
- ^ Климец, Центр философской документации AP, Западный университет Канады, 2017, стр. 13-23.
- ^ Гио, Б; Боркес, А.; Деур, А.; Вернер, К. (2020). «Гравиболы и темная материя». JHEP . 2020 (11): 159. arXiv : 2006.02534 . Бибкод : 2020JHEP...11..159G . дои : 10.1007/JHEP11(2020)159 . S2CID 219303406 . .
Дальнейшее чтение [ править ]
- Луко, Йорма; Манн, Роберт Б.; Марольф, Дональд (2005). «Геоны со спином и зарядом». Классическая и квантовая гравитация . 22 (7): 1451–1468. arXiv : gr-qc/0412012 . Бибкод : 2005CQGra..22.1451L . дои : 10.1088/0264-9381/22/7/016 . S2CID 119177143 .
