Las ondas electromagnéticas pueden contar con un conductor perfecto. ¿Ondas o campos gravitatorios?
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En una coherente teoría de la gravedad, no puede existir ningún objeto que puede escudo, el campo gravitatorio de la misma manera que los conductores escudo del campo eléctrico. De ello se deduce a partir de la positiva energía teoremas y/o condiciones de la energía (aproximadamente diciendo que la densidad de energía no puede ser negativo).
Para ver por qué, sólo tiene que utilizar el conductor para proteger ordinaria de campo eléctrico, que es lo que el problema se reduce temporalmente para muy bajas frecuencias de las ondas electromagnéticas. Los cursos básicos de electromagnetismo permiten calcular el campo eléctrico de un punto-como cargada de origen y de un plano conductor: el campo eléctrico es idéntica a la original, más un cargo de "espejo de carga" en el lado opuesto del conductor de la frontera. Es importante destacar que, el espejo de carga tiene el signo opuesto. De esta manera, se puede garantizar que el campo eléctrico es perpendicular al plano del conductor. Este hecho hace que las ondas electromagnéticas que rebotan en el espejo si usted se considera dependiente del tiempo de los campos.
Si quería hacer un "análogo" cosa de la gravedad, primero tenemos que decidir lo que las condiciones de contorno que desea ser impuesta por el campo gravitacional por el misterioso objeto nuevo - ¿cuál es su analogía gravitacional de "$\mathbf E$ es ortogonal al director de orquesta". La métrica de campo tiene muchos más componentes. La mayoría de ellos requieren que usted considere la posibilidad de una negativa "espejo de masas" -, pero la masa en una región no puede ser negativo, de lo contrario, el vacío sería inestable (se podría producir regiones de la energía negativa y positiva en pares de vacío, sin violar ninguna de las leyes de conservación).
Microscópicamente, uno también puede ver por qué no puede haber una contrapartida del conductor. El conductor que permite cambiar el campo eléctrico de forma discontinua, ya que puede soportar cargas distribuidas sobre el límite. El perfil de la densidad de carga va como $\sigma\delta(z)$ si el conductor de la frontera se encuentra en $z=0$.
Sin embargo, usted tendría una similar singular distribución de la masa para construir una gravitacional contraparte. Si la distribución no pudo ser positivamente en definitiva, es una infracción de la positivo-el teorema de la energía o la energía de las condiciones, si así lo desea. Si fuera positiva definitiva, se crearía un enorme campo gravitacional. Localmente, el límite de la gravitacional "director de orquesta" tendría el aspecto de un horizonte de sucesos. Pero sabemos que el evento horizontes no podemos proteger el interior de las ondas gravitacionales - las olas así como todo lo demás cae dentro del agujero negro. Por otra parte, el precio del "no-blindaje" es que tienes que ser asesinado por la singularidad en un número finito de tiempo apropiado.
Uno puede probablemente escribir algunas soluciones formales que tienen algunas propiedades pero no se puede trabajar cuando todo el comportamiento de la gravedad y la relativa consistencia condiciones son tomadas en cuenta. Uno no puede, fundamentalmente, la construcción de un "gravitacional director de orquesta" debido a la gravedad significa que el espacio en sí mismo sigue siendo dinámico y este hecho no puede ser deshecho. En particular, en una coherente teoría de la gravedad de cadena/M-teoría - no lo vas a encontrar los objetos de la generalización de los conductores de la gravedad.
Por cierto, hay un objeto que se asemeja a un "gravitacional director de orquesta" en la M-teoría - la Hořava-Witten dominio de la pared, un posible límite de las 11 dimensiones espacio-tiempo de la M-teoría. Puede ser colocado en $x_{10}=0$ y $1/2$, de los componentes de la métrica tensor de convertirse en no físico cerca de este dominio de la pared (el límite del mundo que lleva el $E_8$ medidor multiplet) porque el dominio de la pared también actúa como un orientifold plano. Pero tal orientifold plano, no es sólo un objeto (como un director de orquesta) que se "inserta" en un pre-existentes en el espacio que no cambia. Muy por el contrario, el carácter de la base del espacio-tiempo se cambia cualitativamente: el mundo detrás de las orientifold avión es , literalmente, sólo una copia espejo del mundo en la parte delantera del avión.
Así que hay un montón de fundamentalmente incorrecta forma de pensar acerca de la gravedad en todas las respuestas que tratamos de decir "Sí". La gravedad no es una fuerza que se inserta en un pre-existentes geométrica del espacio; la gravedad es la curvatura y la dinámica del espacio-tiempo en sí. Una vez que nos dicen que el espacio es dinámico, no podemos encontrar los objetos que "deshacer" de este supuesto fundamental de la relatividad general.
También hay algunos más detallada confusiones en las otras soluciones. En primer lugar, un agujero blanco corresponde a un tiempo invertido agujero negro con la misma (positiva) a la misa, pero es un no físico inversión de tiempo porque viola la segunda ley de la termodinámica: la entropía debe aumentar, lo que significa que los grandes (entropía) agujero negro puede ser correcto, pero no puede ser "sin forma". Pero un agujero blanco, lo cual está prohibido termodinámicamente (y microscópicamente, corresponde a la misma microstates como agujero negro microstates, simplemente nunca se comportan en cualquier "agujero blanco"), es todavía algo más que una negativa agujero negro de masa.
Negativas de un agujero negro de masa no está relacionado con un positivo agujero negro de masa por la "reflexión". Es una solución sin horizontes, con una singularidad desnuda, y no puede ocurrir en una coherente teoría de la gravedad, debido a que podría causar la inestabilidad de la aspiradora. (También, desnuda singularidades no pueden ser "producido" por cualquier genéricos de evolución en 3+1 dimensiones, porque de Penrose de la Censura Cósmica Conjetura.) Tan blanca agujeros y negativo de la masa de los agujeros negros que están prohibidas por razones diferentes. Sin embargo, incluso si usted considera ellos, aún así no será suficiente para crear un "gravitacional director de orquesta" que no es otra cosa que la negación del hecho de que la geometría del espacio-tiempo es dinámico, y uno no puede construir libremente infinito, delta-función-como la masa densidades sin cambiar por completo la forma del espacio-tiempo.
Mun
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Una solución potencial, relacionado con un problema discutido por Kip Thorne, sería construir una enorme variedad de resonancia de la barra de detectores que atenuar la amplitud de la GWs a medida que pasan a través. Si es suficientemente grande, y la frecuencia es correcta, usted podría absorber toda la energía.
Una más activa del dispositivo sería de ruido auriculares con cancelación: una matriz de cuadrupolo osciladores que puede ser sintonizado en la fase de cancelación de la llamada entrante de GWs, eficacia refleja de vuelta a la fuente.
Wolfbyte
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una posible realización de su "espacio-tiempo de ingeniería pregunta" podría ser blanco de los agujeros.
Este hipotético objeto puede ser descrito por la métrica de Schwarzschild $$g = -c^2\left( 1-\frac{2Gm}{c^2 r} \right)dt^2 + \left( 1-\frac{2Gm}{c^2 r} \right)^{-1}dr^2 +r^2 d\Omega^2$$
pero en contraste a un agujero negro que interprete el tiempo dirección a la inversa -, nada de lo que alguna vez será capaz de entrar en el objeto como nada va a salir de un agujero negro (ok, tal vez algunos radiación de Hawking y partículas virtuales...).
Traté de construir otro "ordinario espacio-tiempo" con Maclaurin esferoides y counterrotating agujeros negros en un eje de simetría (la estacionariedad de una solución estable!) pero mi capacidad de visualizar una situación no era suficiente :)
Sinceramente
Robert
Más notas
Para aquellos que están interesados en la experimental de realizaciones (en el sentido de análogo de la gravedad) de blanca-agujero horizontes permitiendo la entrada de luz en una determinada región, a través de la no lineal de Kerr-efecto:
Predicción: Philbin et al Fibra Óptica Analógica del Horizonte de Sucesos, la Ciencia 2008 (arXiv-link)
Realizaciones: Análogo de la gravedad y de pulsos láser ultracortos filamentación (EPL) y la Radiación de Hawking de Láser Ultracortos Pulso Filamentos (PRL).
DavLink
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