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¿Cómo se puede esperar que se comporte un gravitón masivo?

Normalmente, la adición de una masa $m$ a un bosón de gauge hace que el bosón de sólo ser capaz de viajar a una distancia finita, $L\sim m^{-1}$, limitando el rango de la fuerza asociada. Por ejemplo, los fotones masiva en los superconductores y, por tanto, los campos magnéticos no pueden penetrar muy profundamente en los superconductores.

Se debe esperar el mismo comportamiento para una enorme gravitón?

En la literatura hay ejemplos de la enorme gravedad de las teorías, como la de Rham-Gabadadze-Tolly (modelo de dRGT), que puede dar lugar a la auto-aceleración de los universos debido a la condensación del campo gravitatorio (ver aquí, por ejemplo). ¿Cómo funciona este fenómeno de la malla con el razonamiento habitual que una masa de los límites de la gama de un medidor de campo?

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Giórgenes Puntos 6

Antes de empezar debo señalar que todavía no está claro si o no masivos funciona la gravedad en un nivel teórico. dRGT es una teoría especial, pero todavía tiene algunos problemas fundamentales que no han sido resueltos (como superluminal propagación alrededor no trivial de fondos).

La supresión de yukawa, de hecho, es cierto masivos de gravitones alrededor del espacio plano. Esto sólo se sigue de la forma básica de la relativista de la ecuación de onda de alrededor de espacio plano, y no requiere de una fantasía no lineal de finalización. Escrito $g_{\mu\nu}=\eta_{\mu\nu}+h_{\mu\nu}$ hemos

\begin{equation} \square h + m^2 h = T \end{equation}

Para una estática, esféricamente simétrica de la fuente como $T=M\delta^{(3)}(\vec{r})$, la solución a la ecuación anterior es $h=M e^{-mr}/4\pi r$.

Ahora usted puede preocuparse de que he sido demasiado rápido porque en la gravedad real $h$ ha índices. Sin embargo, esto no cambia la forma de la solución-la supresión de yukawa todavía funciona. Sin embargo, no restringir la forma de la ecuación. Ingenuamente se podría pensar en una masa término en las ecuaciones de movimiento puede contener cualquier combinación de $h_{\mu\nu}$$h \eta_{\mu\nu}$, pero en realidad sólo hay una combinación especial que es permitido, el Fierz-Pauli optimización $h_{\mu\nu}-h \eta_{\mu\nu}$.

Si usted sigue tu intuición acerca de la yukawa y la supresión de la cc un poco más, te llevan a lo que se llama 'degravitation.' A grandes rasgos, la idea es que usted podría tener una gran constante cosmológica, pero ya que la gravedad es yukawa suprimido en gran escala, la gravedad no ver a la constante cosmológica. En otras palabras, el CC es esencialmente una muy larga longitud de onda de la fuente, y la esperanza era que podría tener esa longitud de onda en el régimen en el que el gravitón propagador fue suprimida.

Degravitation no ha sido capaz de trabajar en ejemplos concretos sin embargo. Por ejemplo, en dRGT si intenta degravitate la CC, entonces termina en conflicto con el sistema solar pruebas, porque al final no efectivamente detección de un grado adicional de libertad masiva de la gravedad normal, GR. (Una masa de spin 2 tiene 2 dofs, una enorme vuelta 2 tiene 5 dofs-el punto es que la helicidad 0 de modo que le gusta a la pareja fuertemente a la materia y usted necesita un 'mecanismo' para conseguir la continuidad con el GR. Si intenta degravitate un gran CC, que terminan haciendo que este mecanismo de selección muy ineficiente).

Así que en lugar de las personas que trabajan en la enorme gravedad de intentar utilizar un condensado de gravitones a la fuente de la aceleración. Esto es realmente una manera elegante de decir que se puede tratar a la masa término como una fuente efectiva en las ecuaciones de einstein \begin{equation} G_{\mu\nu} = T_{\mu\nu} + m^2 T^{eff}_{\mu\nu} \end{equation} En la cosmología, en particular, el $m^2 T^{eff}_{\mu\nu}$ puede actuar como una constante cosmológica plazo con una constante cosmológica establecido por $m$ (recordar que un verdadero CC gustaría como $\Lambda g_{\mu\nu}$ en el RHS). Sin embargo, cuando usted piensa acerca de la cosmología en estos términos, la supresión de yukawa, no es una buena manera de ver las cosas, porque están lejos de espacio plano.

Hay sutilezas aquí porque no hay ningún exactamente homogénea e isotrópica soluciones de enorme gravedad, pero esa es la idea básica.

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