Polarizovatelné vakuum - Polarizable vacuum

v teoretická fyzika, zejména okrajová fyzika, polarizovatelné vakuum (PV) a související teorie odkazuje na návrhy od Harold Puthoff, Robert H. Dicke a další vyvinout analog obecná relativita popsat gravitace ^[1] a jeho vztah k elektromagnetismus.

Popis

V podstatě Dicke a Puthoff navrhli, aby přítomnost hmoty změnila elektrická permitivita a magnetická permeabilita bytu vesmírný čas, ε_Ó a μ_Ó jejich vynásobením skalární funkcí, K.:

ε_Ó→ ε = Kε_Ó, μ_Ó→ μ = Kμ_Ó

tvrdí, že to ovlivní délky vládců z běžné hmoty, takže v přítomnosti gravitačního pole bude časoprostorová metrika Minkowského časoprostor je nahrazen

${ displaystyle ds ^ {2} = - { frac {1} { kappa ^ {2}}} dt ^ {2} + kappa ^ {2} , (dx ^ {2} + dy ^ {2 } + dz ^ {2})}$

kde ${ displaystyle kappa ^ {2} = K}$ je tzv "dielektrická konstanta vakua ". Jedná se o „diagonální“ metriku danou kartézským grafem, která je stejná stratifikovaný konformně plochý formulář v Watt-Misnerova teorie gravitace. Podle Dickeho a Puthoffa však musí κ vyhovovat polní rovnici, která se liší od polní rovnice Watt-Misnerovy teorie. V případě statického sféricky symetrického vakua se získá asymptoticky ploché řešení

${ displaystyle kappa = exp (m / r) = 1 + m / r + O vlevo ({ frac {1} {r ^ {2}}} vpravo)}$

Výsledný Lorentzianův časoprostor souhlasí s analogickým řešením ve Watt-Misnerově teorii a má stejný limit slabého pole a stejné vzdálené pole jako Schwarzschildovo vakuum řešení obecně relativity a splňuje tři ze čtyř klasické testy relativistické gravitace (rudý posuv, vychylování světla, precese perihélia Merkuru) až do limitu pozorovací přesnosti. Jak však ukázal Ibison (2003), poskytuje jinou predikci inspirace testovaných částic v důsledku gravitačního záření.

Vyžadování stratifikovaných a konformně plochých metrik však vylučuje možnost obnovení slabého pole Metrika Kerr, a je jistě v rozporu s tvrzením, že PV může dát a Všeobecné "přiblížení" obecná teorie relativity. Zejména tato teorie vykazuje č tažení rámu účinky. Účinek gravitačního záření na testované částice se také výrazně liší mezi skalárními teoriemi a tenzorovými teoriemi gravitace, jako je obecná relativita. LIGO není zamýšleno primárně jako test vylučující skalární teorie, ale obecně se to očekává jako vedlejší přínos, jakmile detekuje jednoznačné signály gravitačních vln vykazující charakteristiky očekávané v obecné relativitě.

Ibison uvažoval o „kosmologickém řešení“ PV, analogickém s Friedmannovým prachovým řešením s plochými ortogonálními hyperslices v obecné relativitě, a tvrdí, že tento model je v rozporu s různými pozorovacími a teoretickými omezeními. Zjistil také míru inspirativního nesouhlasu s pozorováním. Druhý výsledek nesouhlasí s výsledkem Watta a Misnera, jejichž Lorentzianův varietor se liší od PV v případě kosmologie.

Je všeobecně přijímáno, že žádná skalární teorie gravitace nemůže reprodukovat všechny úspěchy obecné relativity, na rozdíl od Puthoffových tvrzení. Je možné poznamenat, že De Felice používá konstitutivní vztahy získat a tenzor citlivosti který žije v prostorových hyperslices; to poskytuje další stupně volnosti, které pomáhají vyrovnat stupeň volnosti postrádající PV a další skalární teorie.

Modifikovaný FV model

V roce 2005 navrhl Depp úpravu původního FV díla Dicke, která řeší mnoho výše uvedených námitek. Revidovaný model nenahrazuje obecnou relativitu, ale má poskytnout vhled do možné základní fyziky obecné relativity.

Depp představuje PV Lagrangeovo pole, ze kterého lze odvodit přesné Schwarzschildovo řešení a přesné Reissner-Nordstromovo řešení. Kromě toho se také ukazuje, že renormalizaci elektronového náboje lze získat z modelu, který je v dobré shodě s QED.^{[2] [3] [4]}

Desiato tvrdí, že Deppova modifikace byla ve skutečnosti korekcí, která důsledně používá index lomu c / K. Kde původní formulace Dickeho a Puthoffa byly nekonzistentní, používající v úvodním termínu lagrangiánu c ^ 4 / K nebo c ^ 4 / K ^ 2, spíše než Deppovo (c / K) ^ 4. PV a GR jsou nyní na stejné experimentální úrovni, protože vytvářejí identické metrické předpovědi. Ilustrující, že PV je pouze alternativní interpretací stejného jevu popsaného GR, a je vhodný pro technické účely.

Desiato nedávno publikoval článek v JBIS, pomocí Modified PV Model odvodil alternativu k Alcubierrově rovnici warpového pohonu a nabízí jinou interpretaci hustoty negativní energie potřebné k dosažení tohoto cíle.^[5]

Kritika

Zobecnění

Puthoff sám zjevně nabídl různé charakterizace svého návrhu, který byl různě charakterizován jako

• pokus o přeformulovat obecná relativita ve smyslu čistě formální analogie s šířením světla optickým médiem,
• pokus o nahradit obecná relativita se skalární gravitační teorií představující formální analogie s Maxwellovou teorií elektromagnetismu,
• pokus o sjednotit gravitace a elektromagnetismus v teorii elektrogravitace,
• pokus o poskytnutí fyzický mechanismus za to, jak se časoprostor zakřiví v obecné relativitě, což naznačuje (Puthoffovi) možnost „metrické inženýrství“ pro účely jako pohon kosmických lodí (viz Průlomový program fyziky pohonu ).

PV má původ v běžnější práci takových fyziků, jako je Robert Dicke^{[Citace je zapotřebí ]}, ale v současné řeči se tento výraz jeví jako nejtěsněji spjatý se spekulacemi Puthoffa. Tvrzení nebyla přijata ve fyzice hlavního proudu.^{[Citace je zapotřebí ]}

Nejste jednotná teorie pole?

Fyzici hlavního proudu souhlasí, že PV je^{[Citace je zapotřebí ]}

1. není životaschopné jako sjednocení gravitace a elektromagnetismu
2. ne "přeformulování" obecné relativity,
3. není životaschopná teorie gravitace, protože porušuje pozorovací a teoretické požadavky.

Související práce

Předchůdci PV a novější související návrhy zahrnují následující:

1. Návrh v roce 1921 by H. A. Wilson snížit gravitaci na elektromagnetismus sledováním formální analogie mezi "ohýbáním světla" v roce 2006 metrické gravitační teorie a šíření světla optickým médiem majícím prostorově proměnlivé index lomu. Wilsonův přístup k a jednotná teorie pole se dnes nepovažuje za životaschopný.
2. Pokus (zhruba v letech 1960-1970) Robert Dicke a Fernando de Felice vzkřísit a vylepšit Wilsonovu představu optického analogu gravitačních efektů. Pokud je interpretován konzervativně jako pokus poskytnout alternativní přístup k gtp, spíše než jako práce na teorii sjednocující elektromagnetismus a gravitaci, nejedná se o nepřiměřený přístup, i když s největší pravděpodobností spíše omezenou užitečností.
3. Návrh z roku 1967 Andrej Sacharov že gravitace může vzniknout ze základny kvantová teorie pole účinky, poněkud analogickým způsobem, jakým (jednoduchá) klasická teorie pružnosti vzniká z (komplikované) částicové fyziky. Tato práce je obecně považována za tradiční a není zcela nepravděpodobná, ale vysoce spekulativní a zdá se, že většina fyziků má pocit, že bylo dosaženo malého pokroku.
4. V sérii příspěvků Bernard Haisch a Alfonso Rueda navrhli, aby setrvačnost masivních předmětů vzniká jako a „elektromagnetická reakční síla“, v důsledku interakce s tzv pole nulového bodu. Podle mainstreamové fyziky jejich tvrzení spočívají na nesprávných výpočtech využívajících kvantovou teorii pole.
5. Nedávná práce, motivovaná z velké části objevy Unruh efekt, Hawkingovo záření, a termodynamika černé díry, vypracovat úplnou teorii fyzikálních analogů jako např optické černé díry. Nejedná se o práci směrem k jednotné teorii pole, ale v jiném smyslu ji lze považovat za práci směřující k ještě ambicióznějšímu sjednocení, ve kterém se některé z nejslavnějších efektů obvykle připisují obecné relativitě (ale ve skutečnosti společné mnoha metrickým teoriím gravitace) by bylo považováno za zásadní termodynamické účinky, ne konkrétně gravitační účinky. Tato práce vzbudila velký zájem, protože by mohla umožnit experimentální ověření základního konceptu Hawkingova záření, které je široce považováno za jeden z nejrevolučnějších návrhů fyziky dvacátého století, ale které se ve své gravitační inkarnaci zdá být nemožné ověřit v experimentech v pozemských laboratořích.
6. Návrh z roku 1999, který předložili Keith Watt a Charles W. Misner a skalární gravitační teorie který předpokládá a stratifikovaný konformně plochý metrika formuláře ${ displaystyle ds ^ {2} = - exp (2 , phi) + exp (-2 phi) (dx ^ {2} + dy ^ {2} + dz ^ {2}}$, vzhledem k a Kartézský graf, kde φ splňuje určité parciální diferenciální rovnice který se redukuje ve vakuové oblasti na plochý časoprostor vlnová rovnice ${ displaystyle Box phi = 0}$. Toto je „teorie hraček“, nikoli plnohodnotná teorie gravitace, protože jak zdůraznili Watt a Misner, zatímco tato teorie má správné Newtonovský limit, nesouhlasí s výsledkem určitých pozorování.

Viz také

• Indukovaná gravitace (pro Sacharovův návrh)
• Maxwellovy rovnice v zakřiveném časoprostoru
• Tenzor elektromagnetické napětí-energie

Reference

Tento článek obsahuje seznam obecných Reference, ale zůstává z velké části neověřený, protože postrádá dostatečné odpovídající vložené citace. Prosím pomozte zlepšit tento článek představuji přesnější citace. (Červen 2009) (Zjistěte, jak a kdy odstranit tuto zprávu šablony)

• Visser, Matt (2005). "Analogová gravitace". Živé recenze v relativitě. Archivovány od originál dne 2012-02-22. Citováno 2006-06-02.
• Ibison, M. (2003). "Vyšetřování polarizovatelné vakuové kosmologie". arXiv:astro-ph / 0302273.
• Watt, Keith & Misner, Charles (10. října 1999). „Relativistická skalární gravitace: Laboratoř numerické relativity“. arXiv:gr-qc / 9910032.
• Puthoff, H. E. (2002). "Polarizovatelné vakuum (PV) reprezentace obecné relativity". Základy fyziky. 32 (6): 927–943. doi:10.1023 / A: 1016011413407. S2CID  118146080. arXiv eprint
• de Felice, F. (1971). "Na gravitačním poli působícím jako optické médium". Obecná relativita a gravitace. 2 (4): 347–. Bibcode:1971GReGr ... 2..347D. doi:10.1007 / BF00758153. S2CID  115547188.
• Dicke, R. H. (1957). "Gravitace bez principu rovnocennosti". Recenze moderní fyziky. 29 (3): 363–376. Bibcode:1957RvMP ... 29..363D. doi:10.1103 / RevModPhys.29.363.
• Wilson, H. A. (1921). „Elektromagnetická teorie gravitace“. Fyzický přehled. 17 (1): 54–59. Bibcode:1921PhRv ... 17 ... 54W. doi:10.1103 / PhysRev.17.54.

externí odkazy

• H. E. Puthoff, M. Ibison, Polarizovatelný vakuový přístup „metrického inženýrství“ k účinkům typu GR, MITER Conference, McLean, VA, 8. května 2003. Z webových stránek EarthTech, společnost založená Puthoffem.
• H. E. Puthoff, S. R. Little, M. Ibison, Inženýrství pole nulového bodu a polarizovatelného vakua pro mezihvězdný let, Institute for Advanced Studies, Austin, Texas, leden 2001.
• T. J. Desiato, Elektromagnetický kvantový vakuový warp pohon, Journal of the British Interplanetary Society, (2015) Vydáno v únoru 2016.

Poznámky