See veebileht kasutab küpsiseid kasutaja sessiooni andmete hoidmiseks. Veebilehe kasutamisega nõustute ETISe kasutustingimustega. Loe rohkem
Olen nõus
"Personaalne uurimistoetus (PUT)" projekt PUT790
PUT790 "Gravitatsiooni geomeetrilised alused ja nende võrdlus vaatlustega (1.09.2015−31.12.2018)", Manuel Hohmann, Tartu Ülikool, Loodus- ja täppisteaduste valdkond, füüsika instituut.
PUT790
Gravitatsiooni geomeetrilised alused ja nende võrdlus vaatlustega
Geometrical foundations of gravity and their comparison with observations
1.09.2015
31.12.2018
Teadus- ja arendusprojekt
Personaalne uurimistoetus (PUT)
Stardiprojekt
ETIS klassifikaatorAlamvaldkondCERCS klassifikaatorFrascati Manual’i klassifikaatorProtsent
4. Loodusteadused ja tehnika4.10. FüüsikaP190 Matemaatiline ja üldine teoreetiline füüsika, klassikaline mehaanika, kvantmehaanika, relatiivsus, gravitatsioon, statistiline füüsika, termodünaamika1.2. Füüsikateadused (astronoomia ja kosmoseteadus, füüsika ja teised seotud teadused)100,0
PerioodSumma
01.09.2015−31.12.201515 000,00 EUR
01.01.2016−31.12.201645 000,00 EUR
01.01.2017−31.12.201745 000,00 EUR
01.01.2018−31.12.201845 000,00 EUR
150 000,00 EUR

Projekti põhieesmärk on uurida, kuidas gravitatsiooni kirjeldamist mõjutavad kasutatud matemaatilised struktuurid - eriti geomeetrilised struktuurid. Samal ajal kui üldrelatiivsusteooria kasutab ühe meetrikaga aegruumi geomeetriat, viitavad alternatiivsed teooriad mitme meetrikaga või mitte-meetriliste geomeetriate võimalusele. Viimasele vihjab ka kvantgravitatsioon. Projekti põhifookuses on multi-meetriline, Finsleri ja Cartani geomeetriad, mida on juba edukalt rakendatud gravitatsiooniteooriates. Projektis uuritakse nendele geomeetriatele tuginevate gravitatsiooniteooriate poolt ennustatavaid vaatluslikke efekte, eelkõige Päikesesüsteemis, galaktika mastaabis ja kosmoloogias. Võrdlus tänaste vaatluste ja tuleviku katsetega, näiteks gravitatsioonilainete füüsikaga, võimaldab seada piiranguid tõsiseltvõetavatele teooriatele ning võib viia seni hea seletuseta nähtuste, mida tavaliselt omistatakse tumedale ainele või tumedale energiale, kirjeldamiseni gravitatsiooni efektidena.
The main goal of the project is to investigate how the description of gravity is influenced by the type of mathematical structures which are used - in particular, by the notion of geometry. While general relativity suggests a single metric geometry of spacetime, alternative theories may use multiple metrics or non-metric geometries. The latter is also being suggested by quantum gravity. The main focus in this project is on multi-metric, Finsler and Cartan geometries, which have already been successfully applied to gravity theories. The observational effects of using these geometries as a foundation of gravity will be studied, in particular, their effects on solar system physics, galaxies and cosmology. A comparison with present observations and expected future experiments, such as gravitational wave physics, will allow to put constraints on viable theories and may explain unexplained phenomena, conventionally attributed to dark matter or dark energy, by gravitational effects.
Projekti käigus uuriti nii gravitatsiooniteooriate matemaatilisi aluseid kui nende vaatluslikke omadusi. Nende teooriad erinevad üldrelatiivsusteooriast oma matemaatiliste struktuuride kasutamises. Kui üldrelatiivsusteoorias on see struktuur Riemanni geomeetria, ja gravitatsiooni vastastikmõju vahendab aegruumi kõverus, me uurisime eriti teooriaid, millistes gravitatsiooni vahendab kas vääne või mittemeetrilisus, võimalikult lisa(skalaar)väljad, mille seos gravitatsiooniga samuti kirjeldab geomeetria, või mitu omavahel seotud Riemanni geomeetriat. Põhilises fookuses olid teleparalleelsed gravitatsiooniteooriad, mis põhinevad väändele, ja mis said rohkem tähelepanu vaid eelmise dekaadi jooksul, kuigi nende aluseid uuriti juba eelmise sajandi kahekümnendates, alates Einsteini poolt kirjeldatud üldrelatiivsusteooria teleparalleelse ekvivalendiga 1928. aastal. Me uurisime matemaatilisi omadusi mis rakenduvad tervele teooriateklassile, ja mis võimaldavad neid jagada ekvivalentsete teooriate alamklassideks ja lahendeid konstrueerida. Need tulemused oluliselt lihtsustavad nende teooriate uurimist, ja me rakendasime neid gravitatsioonilainete omaduste arvutamiseks, mida on nüüd võimalik vaatlustega võrrelda. Teine uurimissuund mida me rakendasime kasutab vaatlusi päikesesüsteemis gravitatsiooniteooriate testimiseks. Me arvutasime neid mitmele meetrikale ja lisaskalaarväljadele baseeruvate teooriate puhul ja tuletasime piirangiund nende kooskõlastusele vaatlustega. Viimaseks, me uurisime ka universumi käitumist tervena, tema dünaamikat ja vaatluslikke omadusi, teooriates teleparalleelse, skalaar-tensori ja Finsleri geomeetria alusel. Esimeste teooriateklasside tulemused on vahepeal muutunud paljukasutatud standartseteks viideteks. Meie leiud pakkuvad uusi perspektiive gravitatsiooni struktuurile ja võimalikke teekondi selle kvantiseerimisele ja ühendamisele osakestefüüsikaga. Nad seega viivad meid sammu lähemale ühele tänapäevase füüsika kõige tuntumale vastumata küsimusele.