Nemszimmetrikus gravitációelmélet

A Wikipédiából, a szabad lexikonból.

Az elméleti fizikában John Moffat nemszimmetrikus gravitációs elmélete (nonsymmetric gravitation theory, NGT) a gravitációnak egy klasszikus elmélete, mely magyarázattal próbál szolgálni a sötét anyag rejtélyére.

Az általános relativitáselméletben a gravitációs mezőt egy szimmetrikus másodrendű tenzor, a metrikus tenzor határozza meg. Annak a lehetősége, hogy a metrikus tenzort általánosítsuk, többekben, így egyebek között Einsteinben is felmerült. Egy általános (nemszimmetrikus) tenzor mindig felbontható egy szimmetrikus és egy antiszimmetrikus részre. Mivel az elektromágneses tér egy antiszimmetrikus másodrendű tenzorral jellemezhető, felmerül egy nyilvánvaló lehetőség egy egyesített térelmélet létrehozására: ez egy nemszimmetrikus tenzorból állna, melynek a szimmetrikus része a gravitációt, az antiszimmetrikus része pedig az elektromágnesességet írná le. Sajnos az ezirányú kutatás végeredményben kudarccal végződött: a keresett klasszikus egyesített térelmélet felfedezése nem történt meg.

1979-ben Moffat felismerte, hogy nem szükségszerű, hogy az általánosított metrikus tenzor antiszimmetrikus része az elektromágneses teret írja le; jellemezhet e helyett egy új, hipotetikus erőhatást. Később, 1995-ben Moffat észrevette, hogy az antiszimmetrikus tenzor jellemezte tér nyugalmi tömege nem szükséges, hogy nulla legyen, mint az elektromágneses (vagy gravitációs) tér esetén.

A gyenge terek esetére érvényes közelítés esetén, mikoris a mezők közötti kölcsönhatást nem vesszük figyelembe, az eredményül kapott elméletet jellemzi egy szimmetrikus másodrendű tenzormező (a gravitáció), egy antiszimmetrikus tenzormező, és egy konstans, mely az antiszimmetrikus mező tömegét írja le. Az antiszimmetrikus mező kielégíti a tömeggel rendelkező antiszimmetrikus tenzormezőkre érvényes Maxwell-Proca egyenleteket. Ezen túlmenően az elmélet megengedi hogy egy vagy több konstans értéke változhasson: lehetséges hogy az antiszimmetrikus mező tömege, az antiszimmetrikus mező és az anyag közötti kölcsönhatás együtthatója, és a gravitációs együttható a téridő-koordináták függvénye legyen. Másszóval az NGT-ről elmondható hogy egy olyan elmélet, melyet egy szimmetrikus tenzormező (a gravitáció), egy antiszimmetrikus tenzormező, és egy vagy több skalármező jellemez. Ebben az elmélet felszínes hasonlóságot mutat Bekenstein tenzor-vektor-skalár gravitációelméletével (tensor-vector-scalar gravity, TeVeS). Hogy munkáját Bekensteinétől megkülönböztesse, Moffat a gyenge terek esetére érvényes elméletét metrikus-antiszimmetrikus-tenzor gravitációnak (metric-skew-tenzor gravity, MSTG) nevezi.

Moffat publikálta az MSTG egy leegyszerűsített változatát, mely egy kovariáns elméletre épül egy szimmetrikus metrikus tenzorral, egy tömeggel rendelkező vektormezővel, és skalármezőkkel, melyek lehetővé teszik hogy olyan mennyiségek, mint a gravitációs együttható, változóak legyenek. Ennek az elméletnek a neve skalár-tenzor-vektor gravitáció (STVG).

Az STVG, mint Milgrom módosított newtoni dinamikája (MOND), magyarázatot tud nyújtani a galaxisok rendellenes forgására, és a galaxisok mozgására galaxiscsoportokban. Az STVG a Pioneer-10 és 11 űrszondák rendellenes mozgását is magyarázni képes.

Az STVG-ben szereplő vektormező, melynek Moffat a "fion" nevet adta, Bose-Einstein kondenzátumot tud képezni a korai univerzumban. Az így létrejött fion folyadék a gravitáció hatására a rendes anyagot megelőzve csomókat képez, és így egy olyan mechanizmussal szolgálhat, mely struktúrák kialakulásához vezet, összhangban a WMAP űrszonda legújabb megfigyeléseivel anélkül, hogy egyéb sötét anyag létét szükséges volna feltételezni.

[szerkesztés] Lásd még

[szerkesztés] Külső hivatkozások

Más nyelveken