نموذج مصغر للثقب الأسود وقواعد جديدة للجاذبية ✛

الأصل: "Stationary BTZ space-time in Ricci-Inverse and $$f(\mathcal{R})$$ gravity theories"
· Faizuddin Ahmed, Abdelmalek Bouzenada
arXiv:2410.11922 · 2024-10-15 · CC BY 4.0 · 1 دقيقة
نموذج بسيط لثقب أسود في عالم ثنائي الأبعاد يساعد في اختبار نظرية معدلة للجاذبية.

الزمكان في نظرية أينشتاين يتصرف مثل غشاء مطاطي: الأجسام الضخمة تثنيه. لكن التوسع المتسارع للكون يشير إلى أن الغشاء قد يكون له خصائص غير عادية. لاختبار قواعد الجاذبية الجديدة، يستخدم الفيزيائيون نماذج مبسطة - على سبيل المثال، الثقوب السوداء في عوالم ثنائية الأبعاد. أحد هذه 'النماذج المصغرة' هو ثقب BTZ: يعيش على سطح مستوٍ لكنه يحتفظ بالسمات الرئيسية للثقب الحقيقي.

في نظرية الجاذبية المعدلة، ينشأ مثل هذا الثقب أيضًا، لكن العامل الذي يتحكم في تباعد المجرات يصبح مختلفًا. تتحرك الجسيمات والضوء على مسارات جديدة، تم حسابها بدقة - مثل كرة تتدحرج على غشاء منحنٍ. كشفت المقارنة مع حالة أينشتاين عن اختلافات طفيفة. ربما ستسمح لنا يومًا ما بالاستغناء عن الطاقة المظلمة الافتراضية لتفسير تسارع الكون.

في كون ثنائي الأبعاد، الثقب الأسود ليس كرة، بل دائرة، وأفق الحدث الخاص به عبارة عن خط بسيط. ومع ذلك، فإن الصيغ الرياضية للمراقب الساقط لا تختلف تقريبًا عن الحالة ثلاثية الأبعاد.

غالبًا ما يصمم الفيزيائيون عوالمًا ذات أبعاد أقل - كما في رواية 'فلاتلاند' لإدوين أبوت، حيث الكائنات المسطحة لا تدرك الارتفاع. ثقب BTZ هو نسختهم من الثقب الأسود.

\Lambda_m = \Lambda - 6\alpha_1 \Lambda^2 - 108\alpha_2 \Lambda^3 + \frac{5\beta_1}{4\Lambda} + \frac{15\beta_2}{8\Lambda^2} + \frac{7\gamma}{8\Lambda^2}
الثابت الكوني يحصل على تصحيحات من جميع ثوابت الاقتران
\Lambda_m = \Lambda - 6\alpha_1 \Lambda^2 - 108\alpha_2 \Lambda^3
التصحيحات تعتمد فقط على معاملات R^2 و R^3
العلماء
Jacob BekensteinStephen HawkingBernhard RiemannJoseph WeberKarl SchwarzschildKip Thorne
المفاهيم
جاذبية إف آر جاذبية fq نظرية الجاذبية أينشتاين نظرية الحقل الكمومي في الزمكان المنحني تحويلات لورينتز فضاء دي سيتر المضاد معادلة الجيوديسية متري الزمكان تقابل AdS/CFT انحناء الزمكان مبدأ التكافؤ معادلة ويلر-ديويت معادلات أينشتاين للمجال