Калибровочно-инвариантные тензоры 4-многообразия конформной связности без кручения и их применения для моделирования пространства-времени


Цитировать

Полный текст

Аннотация

Вычислены базисные калибровочно-инвариантные тензоры, алгебраически выражающиеся через матрицу конформной кривизны. В частности, разложение основного тензора на калибровочно-инвариантные неприводимые слагаемые состоит из 4-х слагаемых, одно из которых определяется только одним скаляром. Этот скаляр, во-первых, входит в уравнения Эйнштейна с космологическим членом в виде космологического скаляра. Во-вторых, метрика, будучи умноженной на этот скаляр, становится калибровочно-инвариантной. В-третьих, геометрическая точка, не являющаяся калибровочно-инвариантной, после умножения на квадратный корень из этого скаляра становится калибровочно-инвариантным объектом - материальной точкой. В-четвертых, уравнения движения материальной точки оказываются точно такими же, как и в общей теории относительности, что позволяет отождествить корень квадратный из этого скаляра с массой. В итоге получен неожиданный результат: космологический скаляр совпадает с квадратом массы. В-пятых, космологический скаляр позволяет ввести на многообразии калибровочно-инвариантную 4-меру. С помощью этой меры найден новый вариационный принцип для уравнений Эйнштейна с космологическим членом. Матрица конформной кривизны кроме компонент основного тензора содержит и другие компоненты. Найдены все основные калибровочно-инвариантные тензоры, выражающиеся через эти компоненты. Они имеют валентность 3 или 1. Выполнение уравнений Эйнштейна равносильно калибровочной инвариантности одного из этих ковекторов. Поэтому многообразия конформной связности, где выполняются уравнения Эйнштейна, можно подразделить на 4 вида по типу этого ковектора: времениподобный, пространственноподобный, светоподобный или нулевой.

Об авторах

Леонид Николаевич Кривоносов

Нижегородский государственный технический университет им. Р. Е. Алексеева

Email: oxyzt2@ya.ru
(к.ф.-м.н., доц.), доцент, каф. прикладной математики Россия, 603600, Нижний Новгород, ул. Минина, 24

Вячеслав Анатольевич Лукьянов

Заволжский филиал Нижегородского государственного технического университета им. Р. Е. Алексеева

Email: oxyzt2@ya.ru
старший преподаватель, каф. информатики и общеобразовательных дисциплин Россия, 606520, Нижегородская обл., Заволжье, ул. Павловского, 1а

Список литературы

  1. Л. Н. Кривоносов, В. А. Лукьянов, “Уравнения Эйнштейна на четырехмерном многообразии конформной связности без кручения” // Журн. СФУ. Сер. Матем. и физ., 2012. Т. 5, № 3. С. 393-408.
  2. Л. Н. Кривоносов, В. А. Лукьянов, “Связь уравнений Янга-Миллса с уравнениями Эйнштейна” // Изв. вузов. Матем., 2009. № 9. С. 69-74.
  3. L. N. Krivonosov, V. A. Luk'yanov, “The relationship between the Einstein and Yang-Mills equations” // Russian Math. (Iz. VUZ), 2009. vol. 53, no. 9. pp. 62-66. doi: 10.3103/S1066369X09090072.
  4. Л. Н. Кривоносов, В. А. Лукьянов, “Связь уравнений Янга-Миллса с уравнениями Эйнштейна и Максвелла” // Журн. СФУ. Сер. Матем. и физ., 2009. Т. 2, № 4. С. 432-448.
  5. Л. Н. Кривоносов, В. А. Лукьянов, “Полное решение уравнений Янга-Миллса для центрально-симметрической метрики” // Журн. СФУ. Сер. Матем. и физ., 2011. Т. 4, № 3. С. 350-362.
  6. L. N. Krivonosov, V. A. Luk'yanov, “Purely time-dependent solutions to the Yang-Mills equations on a 4-dimensional manifold with conformal torsion-free connection” // J. Sib. Fed. Univ. Math. Phys., 2013. vol. 6, no. 1. pp. 40-52.
  7. Л. Н. Кривоносов, В. А. Лукьянов, “Решение уравнений Янга-Миллса для центральносимметрической метрики при наличии электромагнитного поля” // Пространство, время и фундаментальные взаимодействия, 2013. № 3. С. 54-63.
  8. Э. Картан, Пространства аффинной, проективной и конформной связности. Казань: Изд-во Казанского университета, 1962. 210 с.
  9. M. Korzyński, J. Lewandowski, “The normal conformal Cartan connection and the Bach tensor” // Class. Quantum Grav., 2003. vol. 20, no. 16. 3745. arXiv: gr-qc/0301096, doi: 10.1088/0264-9381/20/16/314.
  10. С. А. Меркулов, “Твисторная связность и конформная гравитация” // ТМФ, 1984. Т. 60, № 2. С. 311-316.
  11. S. A. Merkulov, “Twistor connection and conformal gravitation” // Theoret. and Math. Phys., 1984. vol. 60, no. 2. pp. 842-845 doi: 10.1007/BF01018984.
  12. S. A. Merkulov, “A conformally invariant theory of gravitation and electromagnetism” // Class. Quantum Grav., 1984. vol. 1, no. 4. 349. doi: 10.1088/0264-9381/1/4/007.
  13. C. Kozameh, E. T. Newman, P. Nurowski, “Conformal Einstein equations and Cartan conformal connection” // Class. Quantum Grav., 2003. vol. 20, no. 14. 3029, arXiv: grqc/0302080, doi: 10.1088/0264-9381/20/14/305.
  14. E. Gallo, C. Kozameh, E. T. Newman, K. Perkins, “Cartan normal conformal connections from pairs of second-order PDEs” // Class. Quantum Grav., 2004. vol. 21, no. 17. 4063, arXiv: gr-qc/0404072, doi: 10.1088/0264-9381/21/17/004.
  15. Л. Д. Ландау, Е. М. Лифшиц, Теория поля / Теоретическая физика. Т. 2. М.: Наука, 1973. 504 с.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Самарский государственный технический университет, 2014

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).