Seminaria Teorii Ośrodków Ciągłych i Nanostruktur

kolor czcionki + kolor tła = plan do 7 dni.

2019-05-31 11:00, Sala: Aula im. Wacława Olszaka, piętro II
Janusz Badur, prof. dr hab.
Instytut Maszyn Przepływowych PAN, Gdańsk

Termodynamika emergentnej grawitacji – w obronie pierwszej zasady termodynamiki

Zarówno nie-relatywistyczne (Newton, Newton-Cartan, MOND) jak i relatywistyczne (Einstein, Whitehead, Brans-Dicke, Kopczyński-Trautman, etc.) modele grawitacji nie spełniają pierwszej zasady termodynamiki gdyż dopuszczają produkcję energii ex nihilo. Ta sprawa, od czasu słynnego artykułu Richarda Tolmana z 1926r, dzieli środowisko na grupy trzymające się swoich dogmatów. Zgrubnie można je podzielić na trzy nurty:

a) Grupa uznająca, że naturą grawitacji jest to, iż narusza się prawo zachowania energii, oraz, że istnieje, dane z zewnątrz, kompensujące źródło energii w postaci równomiernie rozłożonego w czasoprzestrzeni strumienia wypływającej ciemnej energii (dark energy).

b) Grupa uznająca, że temperatura i entropia pola grawitacyjnego są zmiennymi stanu, które winny brać udział w równaniu opisującym grawitację. Główne pojęcia tego modelu takie jak „entropia czarnej dziury” powstały w latach 1972-1974 w pracach Bekensteina, Hawkinga i Penrose’a. Grupa ta uznaje tylko „uzupełnione pierwsze prawo termodynamiki”.

c) Grupa trzymająca się dogmatu „próżni kwantowej” i zakładająca niezależność pola kalorycznego od pól grawitacyjnych i elektromagnetycznych. Bazowym pojęciem tej grupy jest pojęcie: „wektora przemieszczeń entropii”. Ta grupa zakłada „emergentne” spełnienie pierwszej zasady termodynamiki (Erik Verlinde, Sabine Hossenfelder).

Z powyższego zestawienia widać, że sytuacja jest patowa. Aby ją rozwiązać, proponujemy powrót do źródłowych prac początku XX-wieku i krytyczną analizę modeli grawitacji. Uważamy, że w sukurs mogą przyjść niektóre modele kontinuum deformowalnego - dziś znane bardziej na gruncie mechaniki niż na gruncie teorii pola. Przykładowo, takie koncepcje jak „sprężysta krzywizna czasoprzestrzeni” Sacharowa z 1968 roku mają swoją analogię w pracy Vito Volterry z 1909 roku dotyczącej geometrycznego modelu kontinuum defektów, rozwiniętą przez Marka Żórawskiego z IPPT PAN w roku 1967. W swojej prezentacji będziemy nacisk kładli na analogie i zapożyczenia między termomechaniką kontinuum a modelami grawitacji a zwłaszcza na błędne interpretacje i niedozwolone rozszerzenia.



Archiwum