Продольные волны в пятимерном Абсолютном Параллелизме и космология релятивистски расширяющейся браны
Автор: Жогин И.Л.
Журнал: Пространство, время и фундаментальные взаимодействия @stfi
Статья в выпуске: 2 (51), 2025 года.
Бесплатный доступ
Стандартная 4D-космология, допускаемая ОТО, никоим образом не является «островным» решением, удовлетворяющим тривиальным гранусловиям; при отрицательной или нулевой пространственной кривизне число галактик бесконечно, что довольно нефизично. Предлагается пятимерная космологическая модель, Вселенная-на-бране, возникающая в исключительном варианте абсолютного параллелизма (АП). Это исключительное уравнение (exceptional equation, EE), второго порядка, поля ко-реперов haμ, не допускает, по-видимому, сингулярностей решений, если размерность D=5. Совместность EE, регулярность его старших членов, нарушается (в отличие от остальных случаев, включая вакуумное уравнение ОТО), когда ко-репер (и ко-метрика) становится вырожденной, ко-ранга один. Для EE нет законов сохранения, но есть ковариантно сохраняющийся тензор энергии-импульса, а также O4-симметричные решения типа продольной волны, бегущей по радиусу, в которой, как в неглубоком оптическом волноводе (или толстой бране), могут удерживаться более короткие почти касательные волны, а также квазичастицы — нелинейные конфигурации поля, несущие топологический заряд и/или квази-заряд. Толщина браны (в сопутствующей системе; L∼3−5 кау) задает расстояние, где притяжение 1/r2 заменяется более медленным 1/r. Скорость браны V немного меньше 1 (c = 1), поскольку брана удерживает волны, несущие энергию, — три из 15 поляризаций; другие, включая три растущие, линейно неустойчивые поляризации, ответственные за «нелинейности» и квази-частицы, не переносят энергию. Рассматривается движение массивных тел и безмассовых фотонов в такой релятивистски расширяющейся бране, а также возможные проявления нелинейных вне-брановых «акторов». Обсуждается настольный эксперимент (малые колебания маятника, сферический конденсатор) и электро-гравитационный эффект, способный подтвердить существование продольных волн, прямо влияющих на метрику, тензор Риччи.
Абсолютный параллелизм, продольная поляризация, космология-на-бране, электро-гравитационный эффект
Короткий адрес: https://sciup.org/142245861
IDR: 142245861 | УДК: 530.12, 524.834, 53.043 | DOI: 10.17238/issn2226-8812.2025.2.40-51
Longitudinal waves in 5D Absolute Parallelism and relativistically expanding brane cosmology
The standard 4D-cosmology within general relativity is by no means an «island» solution satisfying trivial boundary conditions; with negative or zero spatial curvature, the number of galaxies is infinite, which is rather unphysical. A five-dimensional cosmology is proposed, the Universe-on-a-brane, arising in an exceptional variant of Absolute Parallelism (AP). This exceptional equation (EE), of the second order, of the frame field haμ, does not admit, apparently, singularities of solutions if D=5. The EE’s compatibility, regularity of its highest derivatives, breaks (unlike other cases, including the GR vacuum equation), when haμ (and the co-metric) becomes one-degenerate. EE has no exact conservation laws, but there is a covariantly conserved stress-energy tensor, as well as O4-symmetric solutions looking as a longitudinal wave going along the radius, in which, as in a shallow optical waveguide (or a thick brane), shorter almost tangential waves can be held, as well as quasi-particles – nonlinear field configurations, carrying a topological charge and/or quasi-charge (‘or’ for bosons). Brane thickness (in the co-moving system; L∼3−5 kau) sets the distance where attraction ∼1/r2 is replaced by the slower law 1/r. The brane velocity is slightly less than 1 (c=1) because the brane holds energy-carrying waves – three of the 15 polarizations; others, including three growing, linearly unstable polarizations responsible for nonlinearities and quasi-particles, do not carry energy. Motion of massive bodies and massless photons in such a relativistically expanding brane is briefly considered, as well as possible manifestations of non-linear off-brane «actors». A tabletop experiment (an oscillating pendulum, spherical capacitor, ...) and an electro-gravitational effect are briefly discussed which are able to confirm the existence of longitudinal waves directly changing the metric and Ricci tensor.
