Двойная специальная теория относительности

Двойная специальная теория относительности (дСТО) — модифицированная специальная теория относительности, в которую добавлены понятия планковской энергии и планковской длины.[1]

Постулаты дСТО

Двойная специальная теория относительности постулирует, что

  • верен принцип относительности: все инерциальные системы отсчёта эквивалентны;
  • существуют две величины, не зависящие от наблюдателя:
    • скорость света ;
    • некая величина , имеющая смысл планковской длины, причём при дСТО переходит в СТО.

История

Первая попытка введения длины, не зависящей от наблюдателя, принадлежит Павлопуло (1967), оценившим её где-то в 10−15 метров.[2][3] Д. Амелино-Камелия в контексте квантовой гравитации предложил[4][5] то, что легло в основу дСТО: инвариантность длины Планка

≈ 1,616199(97)⋅10−35 м[6][7][8],
где:

В 2001 году предложенная идея была переформулирована в терминах независимой от наблюдателя планковской длины.[9] Было также показано, что существует три модификации специальной теории относительности, которые позволяют достичь инвариантности энергии Планка либо в качестве максимальной энергии, либо в качестве максимального импульса, либо и того, и другого сразу. дСТО, возможно, связана с теорией петлевой квантовой гравитации в пространствах с сигнатурой , либо в .

Проблемы теории

Стоит отметить, что дСТО имеет нерешённые несоответствия в формулировках.[10][11] В частности, сложно восстановить стандартное поведение макроскопических тел («проблема футбольного мяча»[12]). Из других сложностей стоит отметить то, что дСТО сформулирована в импульсном пространстве. Формулировки в координатном пространстве пока не существует.

Существуют другие модели, в которых (в отличие от дСТО) нарушается принцип относительности и лоренц-инвариантность из-за введения привилегированных систем отсчёта. Как примеры можно упомянуть эффективную теорию поля и расширенную теорию стандартной модели

На сегодняшний день не наблюдается противоречий в предсказаниях с СТО (см. поиск нарушений в модели Лоренца). Изначально предполагалось, что СТО и дСТО будут давать различные прогнозы в области высоких энергий, в частности, в оценке энергии предела Грайзена — Зацепина — Кузьмина, однако этого не происходит.

См. также

Примечания
  1. Amelino-Camelia, G. Doubly-Special Relativity: Facts, Myths and Some Key Open Issues (англ.) // Symmetry : journal. — 2010. — Vol. 2. — P. 230—271. — doi:10.3390/sym2010230. — . — arXiv:1003.3942.
  2. Pavlopoulos, T. G. Breakdown of Lorentz Invariance (англ.) // Physical Review : journal. — 1967. — Vol. 159, no. 5. — P. 1106—1110. — doi:10.1103/PhysRev.159.1106. — .
  3. Pavlopoulos, T. G. Are we observing Lorentz violation in gamma ray bursts? (англ.) // Physics Letters B : journal. — 2005. — Vol. 625, no. 1—2. — P. 13—18. — doi:10.1016/j.physletb.2005.08.064. — . — arXiv:astro-ph/0508294.
  4. Amelino-Camelia, G. Testable scenario for relativity with minimum length (англ.) // Physics Letters B : journal. — 2001. — Vol. 510, no. 1—4. — P. 255—263. — doi:10.1016/S0370-2693(01)00506-8. — . — arXiv:hep-th/0012238.
  5. Amelino-Camelia, G. Relativity in space–times with short-distance structure governed by an observer-independent (Planckian) length scale (англ.) // International Journal of Modern Physics D : journal. — 2002. — Vol. 11, no. 01. — P. 35—59. — doi:10.1142/S0218271802001330. — . — arXiv:gr-qc/0012051.
  6. В скобках указано стандартное отклонение. Таким образом, значение планковской длины можно представить в следующих формах: ≈ 1,616199(97) · 10−35 м =
    = (1,616199 ± 0,000097) · 10−35 м =
    = [1,616102 ÷ 1,616296] · 10−35 м
  7. NIST, «Planck length»  (англ.), NIST’s published CODATA constants
  8. Fundamental Physical Constants — Complete Listing
  9. Kowalski-Glikman, J. Observer-independent quantum of mass (англ.) // Physics Letters A : journal. — 2001. — Vol. 286, no. 6. — P. 391—394. — doi:10.1016/S0375-9601(01)00465-0. — . — arXiv:hep-th/0102098.
  10. Aloisio, R.; Galante, A.; Grillo, A.F.; Luzio, E.; Mendez, F. Approaching Space Time Through Velocity in Doubly Special Relativity (англ.) // Physical Review D : journal. — 2004. — Vol. 70. — P. 125012. — doi:10.1103/PhysRevD.70.125012. — . — arXiv:gr-qc/0410020.
  11. Aloisio, R.; Galante, A.; Grillo, A.F.; Luzio, E.; Mendez, F. A note on DSR-like approach to space–time (англ.) // Physics Letters B : journal. — 2005. — Vol. 610. — P. 101—106. — doi:10.1016/j.physletb.2005.01.090. — . — arXiv:gr-qc/0501079.
  12. The Soccer-Ball Problem

Литература
  • Amelino-Camelia, G. Doubly-Special Relativity: First Results and Key Open Problems (англ.) // International Journal of Modern Physics D : journal. — 2002. — Vol. 11, no. 10. — P. 1643—1669. — doi:10.1142/S021827180200302X. — . — arXiv:gr-qc/0210063.
  • Amelino-Camelia, G. Relativity: Special treatment (англ.) // Nature : journal. — 2002. — Vol. 418, no. 6893. — P. 34—35. — doi:10.1038/418034a. — . — arXiv:gr-qc/0207049. — PMID 12097897.
  • Cardone, F.; Mignani, R. Energy and Geometry: An Introduction to Deformed Special Relativity (англ.). — World Scientific, 2004. — ISBN 981-238-728-5.
  • Jafari, N. (2006). «Doubly Special Relativity: A New Relativity or Not?». AIP Conference Proceedings 841: 462–465. DOI:10.1063/1.2218214.
  • Kowalski-Glikman, J. Introduction to Doubly Special Relativity // Planck Scale Effects in Astrophysics and Cosmology (англ.). — Springer, 2005. — Vol. 669. — P. 131—159. — (Lecture Notes in Physics). — ISBN 978-3-540-25263-4. — doi:10.1007/b105189.
  • Smolin, Lee. Chapter 14. Building on Einstein // The trouble with physics : the rise of string theory, the fall of a science, and what comes next (англ.). — Boston, MA: Houghton Mifflin, 2006. — ISBN 978-0-618-55105-7. Smolin writes for the layman a brief history of the development of DSR and how it ties in with string theory and cosmology.

Внешние источники
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.