Энергодоминантность

Условие энергодоминантности (англ. dominant energy condition) — это одно из энергетических условий в общей теории относительности, требующее, чтобы для любого светоподобного вектора kμ выполнялось неравенство: Tμν​kμkν²≥ 0(где Tμν​ — тензор энергии-импульса)

Формулировка условия

Условие энергодоминантности требует, чтобы:

  • Плотность энергии была неотрицательной для всех наблюдателей.
  • Поток энергии не превышал скорость света, то есть вектор потока энергии должен быть не пространственноподобным

Это означает, что энергия и импульс не могут распространяться быстрее света, обеспечивая причинность в физической теории.

Физический смысл

Условие энергодоминантности обеспечивает:

  • Положительность энергии: энергия, измеряемая любым наблюдателем, неотрицательна.
  • Причинность: энергия и импульс не распространяются быстрее света. Это условие используется в доказательствах теорем о сингулярности, таких как теоремы Хокинга и Пенроуза, которые предсказывают существование черных дыр и начальной сингулярности Вселенной.
    Нарушение условия Существуют теоретические модели, в которых условие энергодоминантности нарушается. Например:
    • Фантомная энергия: гипотетическая форма энергии с уравнением состояния w<−1, приводящая к нарушению энергодоминантности и потенциально к «Большому разрыву» Вселенной . Квантовые эффекты: в некоторых квантовых теориях поля возможны состояния с отрицательной плотностью энергии, что также нарушает условие . Связь с тёмной энергией Тёмная энергия, ответственная за ускоренное расширение Вселенной, может нарушать условие энергодоминантности. Если тёмная энергия представлена космологической постоянной с уравнением состояния w=−1, то давление отрицательно и по модулю равно плотности энергии, что граничит с нарушением условия. В случае фантомной энергии (w<−1) условие энергодоминантности явно нарушается, что имеет глубокие космологические последствия . Данная информация создана (Awadra) который спирался на :

Научные статьи

  • Maeda, H., & Martínez, C.[1] Авторы исследуют энергетические условия в произвольных размерностях, предоставляя строгие математические доказательства для различных типов тензора энергии-импульса. Faraoni, V.[2] «Dominant energy condition and dissipative fluids in general relativity» Статья анализирует применение условия энергодоминантности к диссипативным жидкостям и обсуждает случаи, когда это условие может нарушаться. Giovannini, M.[3] Исследуется влияние нарушений условия энергодоминантности на спектр реликтовых гравитонов в космологических моделях с вязкой жидкостью Crowell, B.[4] Учебный материал, объясняющий физический смысл различных энергетических условий, включая энергодоминантность, в контексте общей теории относительности.

Примечания

Prefix: a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w x y z 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

Portal di Ensiklopedia Dunia

Kembali kehalaman sebelumnya