Гравитационные эффекты в мире на бране (1102789)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТим. М.В. ЛОМОНОСОВАФИЗИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТНа правах рукописиДмитриев Вадим ВладимировичГРАВИТАЦИОННЫЕ ЭФФЕКТЫ ВМИРЕ НА БРАНЕСпециальность 01.04.02 – теоретическая физикаАВТОРЕФЕРАТдиссертации на соискание ученой степеникандидата физико-математических наукМосква – 2006Работа выполнена на кафедре теоретической физики физическогофакультета Московского государственного университета им. М. В.

Ломоносова.Научный руководитель:доктор физико-математических наукпрофессор Ю.В. ГрацОфициальные оппоненты: доктор физико-математических наукИ.П. Волобуевкандидат физико-математических наукдоцент В.Г. ЖотиковВедущая организация:Томский государственный университетЗащита диссертации состоится “”2006 года вчасов на заседании диссертационного совета К 501.001.17 в МГУим. М. В.

Ломоносова по адресу: 119992, г. Москва, ГСП, ЛенинскиеГоры, МГУ, физический факультет, ауд..С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке физического факультета МГУ им. М. В. Ломоносова.Автореферат разослан “”Ученый секретарьдиссертационного совета К.501.001.17доктор физико-математических наук2006 г.П.А. ПоляковОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫАктуальность темы.Модели с дополнительными измерениями пространства-времени вызывают большой интерес и являются объектом исследования уже напротяжении многих лет. В первоначальных вариантах теорий типаКалуцы-Клейна пространство-время представлялось в виде прямого произведения четырехмерного физического пространства и компактногомногообразия внутренних координат.

При этом предполагалось, что размер дополнительных измерений имеет порядок планковского. Поэтомудля энергий, доступных в наземных лабораториях и вблизи астрофизических объектов, моды полей материи с импульсом в направлении дополнительных измерений не могли быть возбуждены, делая таким образомвнутреннее пространство ненаблюдаемым, а гравитацию эффективно четырехмерной.В последние годы все большей популярностью пользуются модели,которые основаны на гипотезе, что наш мир является гиперповерхностьюс тремя пространственными измерениями (3-браной), вложенной в некоторое многомерное фундаментальное пространство. Число дополнительных измерений, а также наличие и состав материальных полей, которыеживут в объеме, в различных моделях могут отличаться.

Вместе с тем,размер дополнительного пространства, как правило, предполагается достаточно большим, что делает своевременной постановку вопроса об ихвозможном обнаружении в планируемых в недалеком будущем экспериментах и (или) астрономических наблюдениях.В работе рассматриваются некоторые индуцируемые дополнительным измерением гравитационные эффекты в популярных в настоящеевремя моделях Рэндалл-Сундрума.

Принятое в рамках этих моделейусловие тонкого согласования между пятимерной космологической постоянной и натяжениями бран обеспечивает существование пуанкареинвариантного решения для метрики на бранах, если материя отсутствует. Поэтому нетривиальные гравитационные эффекты возможны только, когда браны искривлены присутствием материи. В качестве таковойв диссертации рассматриваются топологические конические дефекты –космическая струна и глобальный монополь.

Выбор объектов исследова3ния обусловлен тем, что эти два типа дефектов с наибольшей вероятностью могли образоваться в ранней Вселенной, сыграть заметную роль вобразовании ее крупномасштабной структуры и дожить до настоящеговремени.Целью диссертационной работы является исследование принципиальной возможности обнаружения дополнительных измерений в явлениях с различными характерными пространственно-временными масштабами.Научная новизна работы.1. Впервые подробно исследован эффект гравитационного линзирования на космической струне и глобальном монополе в моделяхРэндалл-Сундрума.2. Впервые исследован эффект электростатического самодействия вмоделях Рэндалл-Сундрума и модифицированной модели ДвалиГабададзе-Поррати с коническим дефектом на бране.3.

Проведенные исследования подтверждают точку зрения, что болееперспективным является поиск вклада от дополнительных измерений в микроскопических процессах.Научная и практическая значимость работы.Проведенные в диссертации исследования расширяют круг решенных проблем, связанных с исследованием влияния дополнительных измерений на динамику классических и квантованных полей.

Полученныерезультаты могут быть использованы при теоретических и экспериментальных исследованиях более сложных и реалистичных моделей таких,как например, стабилизированная модель Рэндалл-Сундрума.Апробация работы.Полученные в работе результаты докладывались на международнойконференции «XVIIIth International Workshop on High Energy Physics andQuantum Field Theory»(Санкт Петербург, 2004); международной конференции «12th Lomonosov Conference on Elementary Particle Physics»(Москва,МГУ, 2005); Международной конференции по гравитации, космологии,астрофизике и нестационарной газодинамике, посвященной 90-летию содня рождения К.П.Станюковича (Москва, РУДН, 2006), а также на семинарах кафедры теоретической физики физического факультета МГУ.4Публикации.Основные результаты диссертации изложены в 8 опубликованныхработах, список которых приводится в конце автореферата.Структура и объем диссертации.Диссертация состоит из введения, трех глав, двух приложений, заключения и списка цитируемой литературы, включающего 137 наименований.

Общий объем работы составляет 95 страниц. Текст диссертациинабран в издательской системе LATEX.СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫВо введении содержится обоснование выбора темы исследований,ее актуальности и формулируется цель работы. В нем определяется круграссматриваемых вопросов, дается обзор основных публикаций, имеющих отношение к выбранному направлению исследований, и описанаструктура диссертации.Первая глава носит обзорный характер. В ней рассмотреныосновные модели многомерной гравитации: теория Калуцы-Клейна,модель Аркани-Хамеда-Димопулоса-Двали (ADD), сценарии РэндаллСундрума с одной (RS2) и с двумя (RS1) бранами, модель индуцированной на бране гравитации Двали-Габададзе-Поррати (DGP), обсуждается механизм стабилизации радиона (скалярной моды, соответствующейфлуктуациям бран по отношению друг к другу), а также представленобзор литературы по исследуемой теме.Вторая глава посвящена изучению эффектов гравитационноголинзирования на бране.В параграфе 1 приводятся необходимые сведения об эффекте гравитационного линзирования.

Перечисляются основные типы изображений,даваемых гравитационными линзами, среди которых особое вниманиеуделено кратным (два или более) изображениям квазаров. Это связано с тем, что двойные изображения могут возникать в результате гравитационного линзирования на конических топологических дефектах –космических струнах и глобальных монополях, – которые представляютосновной интерес для современной космологии, и для которых основныенадежды на обнаружение связываются именно с эффектом линзирова5ния.В параграфе 2 дается краткий обзор гравитационных свойств конических дефектов в стандартной четырехмерной эйнштейновской теории.Приведены необходимые для дальнейшего выражения для их тензоровэнергии-импульса и метрики соответствующего пространства-времени.В параграфе 3 исследуется гравитационное линзирование в поле топологических дефектов в модели RS2.

Получены явные выражение длялинеаризованной метрики вложенных в брану космической струны и глобального монополя. Показано, что метрика дефекта на бране характеризуется зависящим от радиальной переменной дефицитом угла и неравным нулю гравитационным потенциалом. Решены уравнения геодезической и получено выражение для угла отклонения массивных частиц исвета в гравитационном поле дефекта. В случае фотона выражение дляуглового размера наблюдаемого изображения имеет вид· µ¶¸2216πGηkdlll+d4ψ mon = 8π 2 G4 η 2+ln−1 ,l + d 4π 2 G4 η 2 k 2 d2 ll+dll+dsin θ +,l+d4ld2 πµG4 k 2 sin θгде d – расстояние между наблюдателем и дефектом, l – между дефектом и источником, G4 – четырехмерная гравитационная постоянная,k > 0 – параметр модели, θ – угол наклона струны по отношению клинии источник-наблюдатель (предполагается, что dψ str sin θ À 1/k).В приведенных выражениях первый член полностью совпадает с результатом стандартной четырехмерной эйнштейновской теории.

Характеристики

Тип файла PDF

PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.

Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.

Список файлов диссертации