TEORIA GRACELI TENSORAL DE GRAVITAÇÃO.
G* = = OPERADOR QUÂNTICO DE GRACELI.
EQUAÇÃO DE GRACELI.. PARA INTERAÇÕES DE ONDAS E INTERAÇÕES DAS FORÇAS FUNDAMENTAIS
/
G* = = [ ] ω , , / T] / c [ [x,t] ] =
{ -1 / G* = / T] / c} =
G* = = OPERADOR DE GRACELI = Em mecânica quântica, o OPERADOR DE GRACELI [ G* =operador cujo observável corresponde à ENERGIA TOTAL DO SISTEMA , TODAS AS INTERAÇÕES INCLUINDO TODAS AS INTERAÇÕES DAS FORÇAS FUNDAMENTAIS [AS QUATRO FORÇAS] [ELETROMAGNÉTICA, FORTE, FRACA E GRAVITACIONAL], INTERAÇÕES SPINS-ÓRBITAS, ESTRUTURRA ELETRÔNICA DOS ELEMENTOS QUÍMICOS, TRANSFORMAÇÕES, SISTEMAS DE ONDAS QUÂNTICAS, MOMENTUM MAGNÉTICO de cada elemento químico e partícula, NÍVEIS DE ENERGIA , número quântico , e o sistema GENERALIZADO GRACELI. ] é um
COMO TAMBÉM ESTÁ RELACIONADO A TODO SISTEMA CATEGORIAL GRACELI, TENSORIAL GRACELI DIMENSIONAL DE GRACELI..
/ /
G* = = [ ] ω , , / T] / c [x,t] ] =
G =
G =
G =
G* = =
G=G = ω
G= G* = / T] / c}
= G [ ] ω , , / T] / c [ =
= G / /
G* = = [ ] ω , , / T] / c [x,t] ] =
G=
G=
= = G
= = G
Momento magnético do eletrão[editar | editar código-fonte]
O momento (dipolar) magnético de um eletrão é:
G =
G =
G =
G* = =
G=G = ω
G= G* = / T] / c}
= G [ ] ω , , / T] / c [ =
= G / /
G* = = [ ] ω , , / T] / c [x,t] ] =
G=
G=
= = G
= = / G
é o tensor de tensão de Maxwell e c é a velocidade da luz. Assim, é expresso e medido em unidades de pressão do S.I. (pascal).
onde é o tensor eletromagnético e onde é o tensor métrico de Minkowski [en] de assinatura métrica (− + + +). Ao usar a métrica com assinatura (+ − − −), a expressão à direita do sinal de igual terá sinal oposto.
O tensor tensão de Cauchy na mecânica do contínuo, representado universalmente pelo símbolo , também chamado tensor tensão verdadeira[1] ou simplesmente tensor tensão, denominado em memória de Augustin-Louis Cauchy, é um tensor tridimensional de segunda ordem, com nove componentes , que define completamente o estado de tensão em um ponto no domínio de um corpo material em sua configuração deformada. O tensor relaciona um vetor diretor de comprimento unitário n com o vetor tensão T(n) sobre uma superfície imaginária perpendicular a n,
/ /
G* = = [ ] ω , , / T] / c [x,t] ] =
G = G =
G =
G* = =
G=G = ω
G= G* = / T] / c}
= G [ ] ω , , / T] / c [ =
= G / /
G* = = [ ] ω , , / T] / c [x,t] ] =
G=
G=
= = G
= = G
Para os eixos coordenados da Figura 1, usando notação indicial,
modelo tensorial graceli da gravitação.
A equação do campo de Einstein descreve como o espaço-tempo se curva pela matéria e, reciprocamente, como a matéria é influenciada pela curvatura do espaço-tempo, ou digamos, como a curvatura dá lugar à gravidade.
A equação do campo se apresenta como se segue:
/ /
G* = = [ ] ω , , / T] / c [x,t] ] =
G = G =
G =
G* = =
G=G = ω
G= G* = / T] / c}
= G [ ] ω , , / T] / c [ =
= G / /
G* = = [ ] ω , , / T] / c [x,t] ] =
G=
G=
= = G
= = G
onde o tensor é a curvatura de Einstein, uma equação diferencial de segunda ordem em termos do tensor métrico , e é o tensor de energia-momento. A constante de acoplamento se dá em termos de é Pi, é a velocidade da luz e é a constante gravitacional.
O tensor da curvatura de Einstein se pode escrever como
/ /
G* = = [ ] ω , , / T] / c [x,t] ] =
G = G =
G =
G* = =
G=G = ω
G= G* = / T] / c}
= G [ ] ω , , / T] / c [ =
= G / /
G* = = [ ] ω , , / T] / c [x,t] ] =
G=
G=
= = G
= = G
onde além disso é o tensor de curvatura de Ricci, é o escalar de curvatura de Ricci e é a constante cosmológica.
A equação do campo portanto também pode apresentar-se como se segue:
/ /
G* = = [ ] ω , , / T] / c [x,t] ] =
G = G =
G =
G* = =
G=G = ω
G= G* = / T] / c}
= G [ ] ω , , / T] / c [ =
= G / /
G* = = [ ] ω , , / T] / c [x,t] ] =
G=
G=
= = G
= = G
é um tensor simétrico 4 x 4, assim que tem 10 componentes independentes. Dada a liberdade de escolha das quatro coordenadas do espaço-tempo, as equações independentes se reduzem em número a 6.
Estas equações são a base da formulação matemática da relatividade geral.
Interpretacão geométrica da Equação de Einstein[editar | editar código-fonte]
A Teoria da relatividade mostra que a massa dos corpos depende do observador, pois esta varia com sua velocidade aparente, tal como no conceito de simultaneidade, e portanto também o espaço que se observa (formado por todos os eventos simultâneos). Assim, a equação de Einstein pode enunciar-se também afirmando que para cada observador, a curvatura escalar do espaço é proporcional à densidade aparente :
/ /
G* = = [ ] ω , , / T] / c [x,t] ] =
G = G =
G =
G* = =
G=G = ω
G= G* = / T] / c}
= G [ ] ω , , / T] / c [ =
= G / /
G* = = [ ] ω , , / T] / c [x,t] ] =
G=
G=
= = G
= = G
onde c = 3 × 1010 [cm s-1] é a velocidade da luz e G = 6,67 × 10-8 [cm³ s-2 g-1] é a constante da gravitação universal. De acordo com o significado geométrico da curvatura escalar, esta igualdade afirma que em uma esfera de massa M e densidade constante, o excesso radial (a diferença entre o raio real e o raio que corresponderia na geometria euclidiana a uma esfera de igual área) é igual a
/ /
G* = = [ ] ω , , / T] / c [x,t] ] =
G = G =
G =
G* = =
G=G = ω
G= G* = / T] / c}
= G [ ] ω , , / T] / c [ =
= G / /
G* = = [ ] ω , , / T] / c [x,t] ] =
G=
G=
= = G
= = G
Por exemplo, no caso da Terra o excesso radial é de 0,15 cm e no caso do Sol é de aproximadamente 500 metros.
É notável que, esta equação, que introduz mínimas correções nas fórmulas da geometria euclidiana, atinja quase todas as equações conhecidas da Física macroscópica. Com efeito, quando a velocidade da luz c tende ao infinito, dela se derivam a Lei newtoniana da Gravitação, a Equação de Poisson e, portanto, o caráter atrativo das forças gravitacionais, as equações da mecânica dos fluidos (equação de continuidade e equações de Euler), as leis de conservação da massa-energia e do momento, o caráter euclidiano do espaço, etc..
Igualmente se derivam todas as leis de conservação relativísticas, e que a existência de campos gravitacionais e de massa só são possíveis quando o espaço tem dimensão maior que 2. Mais ainda, se supõe que o espaço tem dimensão 4 (as três que vemos habitualmente mais uma pequeníssima dimensão circular extra, aproximadamente do tamanho do chamado comprimento de Planck ~ cm) da equação de Einstein se deduzem a teoria clássica do electromagnetismo: as equações de Maxwell e, portanto, a lei de Coulomb, a Conservação da carga elétrica e a lei de Lorentz.
Equações de Einstein-Maxwell[editar | editar código-fonte]
Se o tensor energia-momento é aquele de um campo eletromagnético, i.e. se o tensor momento-energia eletromagnético
/ /
G* = = [ ] ω , , / T] / c [x,t] ] =
G = G =
G =
G* = =
G=G = ω
G= G* = / T] / c}
= G [ ] ω , , / T] / c [ =
= G / /
G* = = [ ] ω , , / T] / c [x,t] ] =
G=
G=
= = G
= = G
é usado, então as equações de campo de Einstein são chamadas equações Einstein-Maxwell:
- TEORIA tensorial graceli DA GRAVITAÇÃO.
Teorias f(R) de Gravitação ou teorias f(R) são um tipo de teoria da interação gravitacional que generaliza a teoria da Relatividade Geral. A forma da função f(R), que na formulação Lagrangeana da Relatividade Geral é idêntica ao escalar de Ricci, se torna arbitrária, podendo ser construída de tal maneira a modificar a relação entre geometria e a dinâmica do espaço-tempo.
Teorias desse tipo são estudadas como uma forma de alternativa ao modelo padrão cosmológico, sem a necessidade da hipótese de uma constante cosmológica ou energia escura, assim como modelos de Universo Primordial[1], e de teorias de ordem superior em gravidade quântica [carece de fontes].
Formulação Matemática[editar | editar código-fonte]
As equações de campo da Relatividade Geral podem ser obtidas a partir da variação funcional da ação de Einstein-Hilbert, dada por
onde a métrica é a variável dinâmica da teoria./ /
G* = = [ ] ω , , / T] / c [x,t] ] =
G* = =
G=G = ω
G= G* = / T] / c}
= G [ ] ω , , / T] / c [ =
= G / /
G* = = [ ] ω , , / T] / c [x,t] ] =
G=
G=
= = G
= = G
A ideia das teorias f(R) é generalizar essa ação de tal maneira que o integrando da ação não seja mais o escalar de Ricci R mas uma função arbitrária do mesmo:
/ /
G* = = [ ] ω , , / T] / c [x,t] ] =
G* = =
G=G = ω
G= G* = / T] / c}
= G [ ] ω , , / T] / c [ =
= G / /
G* = = [ ] ω , , / T] / c [x,t] ] =
G=
G=
= = G
= = G
Equações de Campo[editar | editar código-fonte]
Se assumirmos o formalismo métrico, isto é, assumirmos que a variável dinâmica da teoria é a métrica e não a conexão , podemos fazer a extremização em relação à métrica obtendo
O método para escrever essa equação variacional na forma tensorial das equações é semelhante à das equações de campo de Einstein[2]. Isso resulta nas equações de campo para teorias :/ /
G* = = [ ] ω , , / T] / c [x,t] ] =
G* = =
G=G = ω
G= G* = / T] / c}
= G [ ] ω , , / T] / c [ =
= G / /
G* = = [ ] ω , , / T] / c [x,t] ] =
G=
G=
= = G
= = G
onde denota a derivada da função f em relação ao escalar de Ricci; é o D'Alembertiano, e é o tensor de energia-momento dos campos de matéria./ /
G* = = [ ] ω , , / T] / c [x,t] ] =
G* = =
G=G = ω
G= G* = / T] / c}
= G [ ] ω , , / T] / c [ =
= G / /
G* = = [ ] ω , , / T] / c [x,t] ] =
G=
G=
= = G
= = G
História[editar | editar código-fonte]
A primeira teoria data já de 3 anos após a formulação completa da Relatividade Geral, por Hermann Weyl[3], que encontrou uma forma mais geral da Lagrangeana gravitacional na tentativa de unificar os campos gravitacional e eletromagnético. Buchdahl, em 1970, encontrou as equações de campo gerais para uma teoria do tipo, com um enfoque em modelos cosmológicos dentro desse tipo de teoria[4]. Em 1980, Alexei Starobinski formulou um modelo de teoria f(R) para explicar a época inflacionária no Universo Primordial[5]; o sucesso do seu modelo transformou a área em um campo ativo de pesquisa.
Exemplos[editar | editar código-fonte]
Modelo de Starobinsky[editar | editar código-fonte]
Um dos modelos mais consagrados de teoria f(R) é o modelo de inflação de Starobinsky [5], onde a forma da função é dada por
onde a constante de acoplamento tem dimensões de inverso de massa ao quadrado./ /
G* = = [ ] ω , , / T] / c [x,t] ] =
G* = =
G=G = ω
G= G* = / T] / c}
= G [ ] ω , , / T] / c [ =
= G / /
G* = = [ ] ω , , / T] / c [x,t] ] =
G=
G=
= = G
= = G
Modelo de Hu-Sawicki[editar | editar código-fonte]
Modelos mais recentes de teorias f(R) envolvem principalmente a tentativa de explicar a fenomenologia do modelo padrão da cosmologia sem invocar a existência de uma constante cosmológica ou matéria escura. Um modelo bem sucedido nessa tarefa é o modelo de Hu-Sawicki, em que a forma da função é dada por
/ /
G* = = [ ] ω , , / T] / c [x,t] ] =
G* = =
G=G = ω
G= G* = / T] / c}
= G [ ] ω , , / T] / c [ =
= G / /
G* = = [ ] ω , , / T] / c [x,t] ] =
G=
G=
= = G
= = G
onde , e são parâmetros adimensionais; e é um parâmetro relacionado à escala de energia da teoria[6].
Partículas maciças com interação gravitacional (GIMPs) são um conjunto de partículas teorizadas para explicar a matéria escura em nosso universo, em oposição a uma teoria alternativa baseada em partículas maciças com interação fraca (WIMPs).[1] A proposta faz da matéria escura uma forma de singularidade na energia escura, descrita pelas equações do campo gravitacional de Einstein para a Relatividade Geral.[2]
Histórico[editar | editar código-fonte]
A matéria escura foi postulada em 1933 por Zwicky, que notou o fracasso das curvas de velocidade das estrelas em diminuir quando representadas em função de sua distância do centro das galáxias. Desde o desenvolvimento da Relatividade Geral por Einstein, nosso universo foi melhor descrito na escala macroscópica pelo espaço-tempo quadridimensional cuja métrica é calculada pelas equações do campo de Einstein:
G* = = [ ] ω , , / T] / c [x,t] ] =
G* = =
G=G = ω
G= G* = / T] / c}
= G [ ] ω , , / T] / c [ =
= G / /
G* = = [ ] ω , , / T] / c [x,t] ] =
G=
G=
= = G
= = G
onde é o tensor de curvatura de Ricci, é o escalar de curvatura de Ricci e é a constante cosmológica. Os WIMPs seriam partículas elementares descritas pelo Modelo Padrão da mecânica quântica, que poderiam ser estudadas por experimentos em laboratórios de partículas como o CERN. Por outro lado, as partículas propostas do GIMP seguiriam as equações de solução do vácuo das equações de Einstein para gravidade. Seriam estruturas singulares no espaço-tempo, embutidas em uma geometria cuja média forma a energia escura que Einstein expressou em sua constante cosmológica
/ /
G* = = [ ] ω , , / T] / c [x,t] ] =
G = G =
G =
G* = =
G=G = ω
G= G* = / T] / c}
= G [ ] ω , , / T] / c [ =
= G / /
G* = = [ ] ω , , / T] / c [x,t] ] =
G=
G=
= = G
= = G
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