Класичні тести багатовимірної гравітації: негативний результат
DOI:
https://doi.org/10.15407/ujpe57.4.443Ключові слова:
-Анотація
У моделі Калуци–Клейна з тороїдальними додатковими вимірами ми отримуємо метричні коефіцієнти для дельтаподібних матеріальних джерел у наближенні слабкого поля. Ці метричні коефіцієнти застосовані для знаходження формул для частотного зсуву, зсуву перигелію та відхилення світла. У головному порядку наближення формула для частотного зсуву збігається з широко відомим виразом загальної теорії відносності. Однак для зсуву перигелію та відхилення світла отримуємо формули Dπrg/[(D – 2)a(1 – e2)] та (D – 1)rg/[(D – 2)ρ] відповідно, де D – загальна кількість просторових вимірів. Ці вирази демонструють добре узгодження з експериментальними даними лише у випадку звичайного тривимірного (D = 3) простору. Цей результат не залежить від розміру додаткових вимірів. Ми також отримуємо точний 5-D солітонний розв'язок з правильною нерелятивістською ньютонівською границею. Тензор енергії-імпульсу для цього розв'язку має чітку фізичну інтерпретацію. Тим не менш, класичні тести для цієї метрики не задовільняють експериментальні дані. Отже, розглянуті багатовимірні моделі Калуци–Клейна стоять перед серйозною проблемою.
Посилання
Th. Kaluza, Sitzungsber. d. Preuss. Akad. d. Wiss., 966 (1921)
O. Klein, Zeit. für Physik 37, 895 (1926).
https://doi.org/10.1007/BF01397481
J. Polchinski, String Theory, Volume 2: Superstring Theory and Beyond (Cambridge Univ. Press, Cambridge, 1998).
https://doi.org/10.1017/CBO9780511618123
G. Bhattacharyya, A. Datta, S.K. Majee, and A. Raychaudhuri, Nucl. Phys. B 821, 48 (2009); arXiv:hep-ph/0904.0937.
https://doi.org/10.1016/j.nuclphysb.2009.06.010
D. Kalligas, P.S. Wesson, and C.W.F. Everitt, Astrophys. J. 439, 548 (1995).
https://doi.org/10.1086/175195
P.H. Lim, J.M. Overduin, and P.S. Wesson, J. Math. Phys. 36, 6907 (1995).
https://doi.org/10.1063/1.531367
H. Liu and J. Overduin, Astrophys. J. 538, 386 (2000); arXiv:gr-qc/0003034.
https://doi.org/10.1086/309115
T. Liko, J.M. Overduin, and P.S. Wesson, Space Sci. Rev. 110, 337 (2004); arXiv:gr-qc/0311054.
https://doi.org/10.1023/B:SPAC.0000023441.20373.6d
F. Rahaman, S. Ray, M. Kalam, and M. Sarker, Int. J. Theor. Phys. 48, 3124 (2009); arXiv:gr-qc/0707.0951.
https://doi.org/10.1007/s10773-009-0110-2
P. Xu and Y. Ma, Phys. Lett. B 656, 165 (2007); arXiv:gr-qc/0710.3677.
N.J. Poplawski, Einstein-Cartan gravity excludes extra dimensions (2010); arXiv:hep-th/1001.4324.
I.I. Shapiro, W.B. Smith, M.E. Ash, and S. Herrick, Astron. J. 76, 588 (1971)
https://doi.org/10.1086/111168
I.I. Shapiro, C.C. Counselman, and R.W. King, Phys. Rev. Lett. 36, 555 (1976).
https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.36.555
S.S. Shapiro, J.L. Davis, D.E. Lebach, and J.S. Gregory, Phys. Rev. Lett. 92, 121101 (2004).
https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.92.121101
R.C. Myers and M.J. Perry, Ann. Phys. 172, 304 (1986).
https://doi.org/10.1016/0003-4916(86)90186-7
D. Kramer, Acta Phys. Polon. B 2, 807 (1970).
D.J. Gross and M.J. Perry, Nucl. Phys. B 226, 29 (1983).
https://doi.org/10.1016/0550-3213(83)90462-5
A. Davidson and D. Owen, Phys. Lett. 155, 247 (1985).
https://doi.org/10.1016/0370-2693(85)90647-1
R. Gregory and R. Laflamme, Phys. Rev. Lett. 70, 2837 (1993); arXiv:hep-th/9301052.
https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.70.2837
T. Harmark and N.A. Obers, JHEP 0405, 043 (2004); arXiv:hep-th/0403103.
https://doi.org/10.1088/1126-6708/2004/05/043
D. Kastor and J. Traschen, JHEP 0609, 022 (2006); arXiv:hep-th/0607051.
https://doi.org/10.1088/1126-6708/2006/09/022
C.G. Boehmer, T. Harko and F.S.N. Lobo, Class. Quant. Grav. 25, 045015 (2008); arXiv:gr-qc/0801.1375.
https://doi.org/10.1088/0264-9381/25/4/045015
A. Chodos and S. Detweiler, Gen. Rel. Grav. 14, 879 (1982).
https://doi.org/10.1007/BF00756803
L.D. Landau and E.M. Lifshitz, The Classical Theory of Fields (Pergamon Press, Oxford, 2000), Vol. 2.
M. Eingorn and A. Zhuk, Phys. Rev. D 80, 124037 (2009); arXiv:hep-th/0907.5371.
https://doi.org/10.1103/PhysRevD.80.124037
M. Eingorn and A. Zhuk, Class. Quant. Grav. 27, 055002 (2010); arXiv:gr-qc/0910.3507.
https://doi.org/10.1088/0264-9381/27/5/055002
D.J. Kapner, T.S. Cook, E.G. Adelberger, J.H. Gundlach, B.R. Heckel, C.D. Hoyle, and H.E. Swanson, Phys. Rev. Lett. 98, 021101 (2007); arXiv:hep-ph/0611184.
https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.98.021101
L.D. Landau and E.M. Lifshitz, Mechanics (Pergamon Press, Oxford, 2000).
J.P. de Leon, Grav. Cosmol. 15, 345 (2009); arXiv:gr-qc/0905.2010; J.P. de Leon, Schwarzschild-like exteriors for stars in Kaluza--Klein gravity (2010); arXiv:gr-qc/1003.3151.
Downloads
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Ліцензійний Договір
на використання Твору
м. Київ, Україна
Відповідальний автор та співавтори (надалі іменовані як Автор(и)) статті, яку він (вони) подають до Українського фізичного журналу, (надалі іменована як Твір) з одного боку та Інститут теоретичної фізики імені М.М. Боголюбова НАН України в особі директора (надалі – Видавець) з іншого боку уклали даний Договір про таке:
1. Предмет договору.
Автор(и) надає(ють) Видавцю безоплатно невиключні права на використання Твору (наукового, технічного або іншого характеру) на умовах, визначених цим Договором.
2. Способи використання Твору.
2.1. Автор(и) надає(ють) Видавцю право на використання Твору таким чином:
2.1.1. Використовувати Твір шляхом його видання в Українському фізичному журналі (далі – Видання) мовою оригіналу та в перекладі на англійську (погоджений Автором(ами) і Видавцем примірник Твору, прийнятого до друку, є невід’ємною частиною Ліцензійного договору).
2.1.2. Переробляти, адаптувати або іншим чином змінювати Твір за погодженням з Автором(ами).
2.1.3. Перекладати Твір у випадку, коли Твір викладений іншою мовою, ніж мова, якою передбачена публікація у Виданні.
2.2. Якщо Автор(и) виявить(лять) бажання використовувати Твір в інший спосіб, як то публікувати перекладену версію Твору (окрім випадку, зазначеного в п. 2.1.3 цього Договору); розміщувати повністю або частково в мережі Інтернет; публікувати Твір в інших, у тому числі іноземних, виданнях; включати Твір як складову частину інших збірників, антологій, енциклопедій тощо, то Автор(и) мають отримати на це письмовий дозвіл від Видавця.
3. Територія використання.
Автор(и) надає(ють) Видавцю право на використання Твору способами, зазначеними у п.п. 2.1.1–2.1.3 цього Договору, на території України, а також право на розповсюдження Твору як невід’ємної складової частини Видання на території України та інших країн шляхом передплати, продажу та безоплатної передачі третій стороні.
4. Строк, на який надаються права.
4.1. Договір є чинним з дати підписання та діє протягом усього часу функціонування Видання.
5. Застереження.
5.1. Автор(и) заявляє(ють), що:
– він/вона є автором (співавтором) Твору;
– авторські права на даний Твір не передані іншій стороні;
– даний Твір не був раніше опублікований і не буде опублікований у будь-якому іншому виданні до публікації його Видавцем (див. також п. 2.2);
– Автор(и) не порушив(ли) права інтелектуальної власності інших осіб. Якщо у Творі наведені матеріали інших осіб за виключенням випадків цитування в обсязі, виправданому науковим, інформаційним або критичним характером Твору, використання таких матеріалів здійснене Автором(ами) з дотриманням норм міжнародного законодавства і законодавства України.
6. Реквізити і підписи сторін.
Видавець: Інститут теоретичної фізики імені М.М. Боголюбова НАН України.
Адреса: м. Київ, вул. Метрологічна 14-б.
Автор: Електронний підпис від імені та за погодження всіх співавторів.
.png){kind=small}
