small pl CAMK logo

Zawartość wpisu

Data utworzena: ,   Data archiwum:

Testując teorię grawitacji Cherna-Simonsa

Być może ogólna teoria względnosci nie jest ostateczną teorią grawitacji. Jest ona, co prawda, sprawdzona dotychczas z wielkim sukcesem, jednak większość testów dotyczy Układu Słonecznego. Pole grawitacyjne w tym układzie nie jest zbyt silne. Gdyby ogólne teoria względności miała kiedyś zawieść, stanie się to zapewne w układach z ekstremalnie silnymi polami grawitacyjnymi. Takimi są polagrawitacyjne wokół czarnych dziur.

Teoria grawitacji Chern-Simonsa wywodzi się z modyfikacji ogólnej teorii względności w pewien techniczny sposób, wynikający z teorii strun. Jest to zatem teoria starająca się pogodzić grawitację z mechaniką kwantową. Ta zmodyfikowana teoria grawitacji przewiduje odmienne zachowanie fotonów i cząstek. Szczególnie ma to miejsce tam, gdzie grawitacja jest silna, na przykład w pobliżu czarnych dziur.Należy zbadać zatem, czy to odmienne zachowanie cząstek i fotonów może zostać wykrytedrogą obserwacji otoczenia czarnych dziur.

W pracy "Testing Chern-Simons gravity with black holes?", Frederic Vincent z CAMK częściowo odpowiada na to pytanie. Posługuje się przybliżeniem pełnej teorii Cherna-Simonsa pozwalającym opisać grawitację w pobliżu czarnej dziury w uproszczony sposób. Taki opis może być stosowany jedynie, gdy odstępstwa od ogólnej teorii względności nie są duże, a czarna dziura obraca się niezbyt szybko. Ten pierwszy warunek jest zapewne spełniony, jako że dotychczasowe testy teorii względności wypadały dla niej zawsze pomyślnie.Drugi warunek stanowi jednak poważne ograniczenie metody.

Autor wykazuje, że oczekiwane rozbieżności w wynikach obserwacji pomiędzy teorią względności i teorią Cherna-Simonsa są nie większe niż kilka na tysiąc. Jest to zbyt mało by takie rozbieżności mogły być wykryte przy użyciu współczesnych i planowanych w najbliższej przyszłości instumentów. W konkluzji, autor stwierdza, że należy poszukiwać rozwiązań teorii Cherna-Simonsa dla szybko rotujących czarnych dziur.Być może w takim przypadku rozbieżności okażą się obserwowalne.

Ilustracja: Złożenie obrazu wewnętrznej części dysku akrecyjnego otaczającego
czarną dziurę w przypadku teorii względności i teorii Cherna-Simonsa. Dwa obrazy
są niemalnierozróżnialne. Różnica nie przekracza 0.01 µarc sec.

Archiwa


Kategorie