Geometrodynamics

Dans la physique théorique , le geometrodynamics dénote généralement un programme de la reformulation et de l'unification qui a été avec enthousiasme favorisée par le rouleur de John Archibald de dans les années 60 .

Geometrodynamics d'Einstein

Comme recherche du ArXiv avec le geometrodynamics de de mot-clé montrera, beaucoup d'auteurs-- parfois comprenant le rouleur lui-même-- employer plutôt de manière imprécise ce terme comme synonyme pour la relativité générale.

Plus correctement, quelques auteurs emploient le geometrodynamics de l'Einstein de d'expression pour dénoter la formulation de valeur initiale de de la relativité générale, présentée par Arnowitt, Deser, et Misner (ADM) environ 1960. Dans cette reformulation, des spacetimes sont découpés en tranches vers le haut en hyperslices spatiaux de d'une mode plutôt arbitraire, et l'équation de champ d'Einstein de de vide est reformulée comme équation d'évolution de décrivant comment, donné la géométrie d'un hyperslice d'initiale (le " ; value" initial ;), la géométrie évolue au-dessus du " ; time" ;. Ceci exige donner les équations de contrainte de qui doivent être satisfaites par le hyperslice original. Il implique également un certain " ; choix de gauge" ; ; spécifiquement, choix au sujet de la façon dont le système du même rang de employé pour décrire la géométrie de hyperslice évolue.

Geometrodynamics du rouleur

Comme décrit par Wheeler au début des années 60, le geometrodynamics essaye de réaliser le

entraînant de

la masse

Ces slogans (dus à rouleur lui-même), qui sont discutés en plus détail ci-dessous, capturent l'espoir général que le geometrodynamics " ; faire plus avec le less" ;.

Une autre manière de récapituler les buts de la formulation originale du rouleur du geometrodynamics est que rouleur souhaité pour jeter les fondements conceptuels et mathématiques appropriés pour la pesanteur de Quantum , et pour unifier également l'attraction universelle avec l'électromagnétisme (les interactions fortes et faibles n'étaient pas encore suffisamment bonnes comprises en 1960 à inclure dans le programme). La vision du rouleur pour accomplir ces buts peut être récapitulée comme programme de ramenant la physique à la géométrie d'une manière bien plus fondamentale qu'avait été accompli par la reformulation d'ADM de la relativité générale.

Le rouleur a présenté la notion des paquets d'ondes de la gravité des geons confinés à une région compacte d'espace-temps et liés par l'attraction de la gravité de l'énergie de champ (de gravititational) de la vague elle-même. Le cycliste a été intrigué par la possibilité que les geons pourraient affecter des particules d'essai tout comme un objet massif, par conséquent la masse de de slogan sans masse .

Le cycliste a été également beaucoup intrigué par le fait que la solution (antigiratoire) de la point-masse de la relativité générale, le vide de Schwarzschild de , a la nature d'un trou de ver . De même, dans le cas d'une particule chargée, la géométrie de la solution de l'electrovacuum de Reissner-Nordström de suggère que la symétrie entre électrique (qui " ; end" ; dans les frais) et les lignes de champ magnétique (qui jamais extrémité) pourrait être reconstitué si les lignes de champ électrique ne finissent pas réellement mais passent seulement par un trou de ver à un certain endroit éloigné ou même à une branche différente de l'univers. Le George Rainich a eu prouvé des décennies plus tôt qu'on peut obtenir le tenseur de champ électromagnétique de la contribution électromagnétique au tenseur de Soumettre à une contrainte-énergie de , qu'en général la relativité est directement couplé à la courbure d'espace-temps de ; Le rouleur et le Misner ont développé ceci en soi-disant théorie des champs déjà d'unification de qui partiellement " ; unifies" ; attraction universelle et électromagnétisme. C'est très rudement l'idée derrière la charge de de slogan sans frais .

En conclusion, dans la reformulation d'ADM de la relativité générale, le cycliste a argué du fait que le plein Einstein qu'équation de champ peut être récupéré une fois la contrainte d'élan de peut être dérivé, et a proposé que ceci pourrait suivre des considérations géométriques seules, faisant à relativité générale quelque chose comme une nécessité logique. Spécifiquement, la courbure (c'est-à-dire, le champ gravitationnel, en tant qu'en général relativité traitée) pourrait surgir comme genre de " ; averaging" ; au-dessus des phénomènes topologiques très compliqués aux échelles très petites, la soi-disant mousse , qui d'espace-temps de réaliserait intuition géométrique a suggéré par la pesanteur de quantum. C'est rudement l'idée derrière le champ de de slogan sans champ .

Ces idées étaient très imaginatives, et elles ont capturé l'imagination de beaucoup de physiciens, quoique le rouleur lui-même ait rapidement anéanti certains des espoirs tôt pour son programme. En particulier, tourner les fermions de de 1/2 que a prouvé difficile à manipuler.

Geometrodynamics a également attiré l'attention des philosophes intrigués par la suggestion que le geometrodynamics pourrait par la suite réaliser mathématiquement certaines des idées du Descartes et du Spinoza au sujet de la nature de l'espace.

Notions modernes de Geometrodynamics

Plus récemment, le Christopher Isham , le Jeremy Butterfield , et leurs étudiants ont continué à développer le geometrodynamics de Quantum de pour tenir compte des travaux récents vers une théorie de quantum de pesanteur et pour promouvoir des développements dans la théorie mathématique très étendue de formulations de valeur initiale de relativité générale. Certains des buts originaux du rouleur restent importants pour ce travail, en particulier l'espoir de jeter des fondements pleins pour la pesanteur de quantum. Le programme philosophique continue également à motiver plusieurs contribuants en avant.

Random links: