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Pueden teoría general de la relatividad ser completamente descrito como un campo en un espacio plano?

Pueden teoría general de la relatividad ser completamente descrito como un campo en un espacio plano? Se puede hacer ya ahora o requiere avances en la gravedad cuántica?

5voto

Sean Bannister Puntos 141

Una más reciente alternativa a Deser del trabajo es el de la Gaviota, Doran, y Lasenby. Enmarcado en la matemática de la geométrica (real Clifford) álgebra y cálculo, este marco se presenta la gravedad como un medidor de campo en un espacio-tiempo de Minkowski. La formulación está claramente inspirado por relativista de la mecánica cuántica y tetrad enfoques, pero tiene algunas características únicas. En particular, hay algunas pequeñas diferencias de GR en algunas consecuencias teóricas: por ejemplo, no es posible tener todos los cuatro cuadrantes de la prueba de Kruskal extensión en GTG, y los autores destacan que esta es una característica común distinguir un segundo orden de la teoría (GR) a partir de un primer orden de teoría (GTG).

En gran parte, sin embargo, GTG gran medida está de acuerdo con la GR, y se deriva en gran parte de los argumentos sobre la invariancia con respecto a diffeomorphisms y locales de Lorentz rotaciones. Los autores creen que esto conduce a un limpiador de interpretación del principio de equivalencia general y de la covarianza, como los cambios de coordenadas que pueden ser perfectamente separado de los cambios físicos en el medidor de campo. Por mi parte, estos argumentos parecen particularmente transparente en comparación con cualquier idea de una serie infinita que converge a GR.

5voto

Cuadro 17.2 de la MTWs "Gravitación", sección 5:

Einstein geometrodynamics considerada como el estándar de la teoría de campo de un campo de spin 2 en un "no observables plano espacio-tiempo" de fondo.

...

f. "Esta serie continúa indefinidamente, y se suma al completo no-lineal de las ecuaciones de Einstein,

...

yo. Deser resume el análisis al final así: "la Consistencia ha por lo tanto, nos llevó a la universal de acoplamiento, lo que implica la principio de equivalencia. Es en este punto que la geometría la interpretación de la teoría general de la relatividad surge, ya que toda la materia ahora se mueve en un efectivo espacio de Riemann...

[El] inicial plana 'de fondo' el espacio no es observable.

El trabajo original sobre el tema se Deser 1970. Una actualización se da en el Desierto de 2010.

Deser, Gen Rel Grav 1 9(1970), http://arxiv.org/abs/gr-qc/0411023

Deser, Gén. Rel.Grav.42:641-646,2010, http://arxiv.org/abs/0910.2975

5voto

oggi Puntos 13

De la pregunta anterior, mi respuesta es ¡sí! En realidad, para esta pregunta, una serie de autores, incluyendo Rosen, Kraichnan, Gupta, Weinberg, Feynman, Deser, Grishchuk, T. M. Nieuwenhuizen, y Logunov, etc., han discutido la utilidad de la introducción de la métrica del plano de fondo del espacio-tiempo en GR. Esas teorías se llama la bi-métrica de la gravitación o el campo-una aproximación teórica a la teoría General de la Relatividad. Hablando en general, se pueden dividir en cuatro escuelas. Yo los llamo Rosen de la escuela, Weinberg de la escuela, Deser de la escuela y Logunov de la escuela. Rosen escuela utiliza el plano de fondo del espacio-tiempo como una útil herramienta matemática. Estrictamente hablando, el significado de Rosen de la escuela ha de problemas matemáticos, que utilizan el mismo vector $dx^i$ para la construcción de la métrica del plano de fondo espacio-tiempo $ds^{2}=\eta_{ij}dx^{i}dx^{j}$ y la métrica de Riemann espacio-tiempo $ds^{2}=g_{ij}dx^{i}dx^{j}$. Si el $x^{i}$ es el de las coordenadas de un plano espacio-tiempo, es imposible que al mismo tiempo, a las coordenadas de la de Riemann espacio-tiempo. Si pensamos que el $g_{ij}$ es el tensor métrico con respecto a las coordenadas $x^{i}$ aquí $x^{i}$ no están las coordenadas de plano espacio-tiempo y su significado ha cambiado totalmente. Weinberg escuela utiliza el plano de fondo espacio-tiempo en el campo débil de la gravedad para la aproximación de cálculo. Que es ok, no hay problema matemático. Es por eso que ahora la corriente principal de los que piensa que teniendo en cuenta que gravitacional problema en el plano espacio-tiempo, es sólo por el valor aproximado de cálculo. Logunov escuela piensa que hay un efectivo de Riemann espacio-tiempo en un verdadero visible plano de fondo del espacio-tiempo, ellos llaman a su teoría como Teoría Relativista de la Gravitación. Su teoría tiene el mismo problema matemático como Rosen de la escuela y de la imagen de entrada en vigencia de Riemann espacio-tiempo y la real visible plano de fondo espacio-tiempo no es clara. Deser la escuela ha tratado de diferentes análogos y adivina sus Lagrange las densidades de acuerdo a las ecuaciones de Einstein en fin correspondientes con las ecuaciones de Einstein. Creo que estas son muy buenas obras. Por desgracia, Deser escuela no ha podido librarse de las trabas de la geometrización. Deducen las ecuaciones de Einstein de campo de concepto en el plano espacio-tiempo y volver a GR. Deser dijo:"es en este punto que la interpretación geométrica de la teoría general de la relatividad surge, ya que toda la materia se mueve ahora en un efectivo espacio de Riemann de la métrica ..., y el inicial de la plana 'de fondo' espacio ... ya no observables". "No hace falta decir que este no-interpretación geométrica de la GR, lejos de sustituir a la de Einstein original geométrica de la visión, es un homenaje a su alcance". Aquí todavía tiene un similar problema matemático como Rosen y Logunov escuelas. El campo gravitatorio en el plano espacio-tiempo no puede ser automáticamente convergente a una de Riemann espacio-tiempo a través de una serie infinita de superposición. Las coordenadas $x^{i}$ en el plano espacio-tiempo no puede ser cambiado a las coordenadas de Riemann espacio-tiempo a través de una serie infinita de superposición. No existe correlación entre un plano espacio-tiempo y un espacio de Riemann-tiempo. Si no hay dicha asignación, lo que son el fundamento y el significado geométrico que adivinar y deducir las ecuaciones de Einstein? La razón de estas ideas equivocadas es que ellos no saben de la relación entre la geometría de Riemann y el campo gravitatorio en el plano espacio-tiempo.

En mi trabajo, las relaciones de la de Riemann espacio-tiempo, el de Donder condiciones y el campo gravitatorio en el plano espacio-tiempo ha sido descubierto y elaborado. La idea principal es: Dejar que el sistema de coordenadas $x^{i}$ de planos espacio-tiempo para absorber un segundo rango del tensor de campo $Φ_{ij}$ de los planos espacio-tiempo de la deformación en una de Riemann espacio-tiempo, es decir, el campo de tensores $Φ_{\mu\nu}$ es considerado como un indicador del tensor con respecto al sistema de coordenadas $x^{\mu}$. Después de hecho esto, $x^{\mu}$ no es el sistema de coordenadas del plano espacio-tiempo de más, pero es el sistema de coordenadas de la nueva Riemann espacio-tiempo. La operación inversa también se puede hacer. De acuerdo a estos conceptos, se propone los conceptos de la absorción de la operación y la desorción de la operación. Además, Nos encontramos con una manera de mantener la forma estructural de las ecuaciones de Einstein, abandonar la pura interpretación geométrica de la gravitación y de hacer las ecuaciones globales de la invariancia de Lorentz. Ahora las ecuaciones de Einstein no tienen ningún significado geométrico, y de Donder condiciones evidentes de significado físico. Einstein ecuaciones de de Donder condiciones componen las ecuaciones de campo gravitacional de Minkowsky espacio-tiempo. La gravitacional desplazamiento al rojo de la luz es debido a que los fotones de obedecer la ley de la conservación de la energía y el potencial y la energía cinética de la transformación entre uno y otro cuando se está moviendo en un campo gravitacional. La gravedad puede afectar el movimiento de la materia y el cambio de la energía-impulso de la materia, lo que afecta a la época de la materia del movimiento, pero estos cambios pueden ser consciente de por comparación con el fondo del espacio-tiempo. Como de costumbre, se utiliza de manera rutinaria en relativista de astrometría y relativista, la mecánica celeste. La gente puede almacenar y analizar los datos en términos del plano espacio-tiempo cantidades después de restar de los teóricamente calculado gravitacional correcciones, en lugar de en términos de medir directamente las cantidades.

Para SCIRP, no tengo muchos comentarios, porque esta es mi primera vez para publicar papel. Me mostraron los comentarios de los compañeros de revisión. Con respecto a la publicación de la cuota, me parece que muchas de las famosas revistas de carga de la publicación de la tarifa superior a la de ellos para el acceso abierto.

Referencia: N. Rosen, "teoría General de la Relatividad y Espacio Plano I," physical Review, Vol. 57, Nº 2, 1940. doi:10.1103/PhysRev.57147

S. Weinberg, "la Derivación de Invarianza de norma y el Principio de Equivalencia de la Invariancia de Lorentz de la S-Matrix," Physics Letters, Vol. 9, Nº 4, 1964. doi:10.1016/0031-9163(64)90396-8

S. Deser, "Auto-Interacción y la Invariancia Gauge," Gene - ral de la Relatividad y de la Gravitación, Vol. 1, Nº 18. doi:10.1007/BF00759198

S. V. Babak y L. P. Grishchuk, "de Energía-Impulso Tensor para el Campo Gravitatorio," physical Review D, Vol. 61, Nº 2, 1999, Artículo ID: 024038. doi:10.1103/PhysRevD.61.024038

A. A. Logunov, "La Teoría Relativista de la Gravitación," Nauka, Moscú, 2000.

G. Liu, "de Riemann Espacio-Tiempo, de Donder Condiciones y el Campo Gravitacional en el Plano Espacio-Tiempo", Revista Internacional de la Astronomía y la Astrofísica, Vol. 3, Nº 1, 2013, pp 8-19. doi: 10.4236/ijaa.2013.31002.

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