時空の正エネルギー定理の再考察と宇宙論への応用

重新思考时空正能量定理及其在宇宙学中的应用

• 批准号: 21K03551
• 负责人: 白水 徹也
• 金额: $ 1.08万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K03551/
• 关键词: 正エネルギー定理; 高次元時空; 重力場; ペンローズ不等式; 宇宙の加速膨張; ブラックホール; 角運動量; 時空の安定性; 一般相対論; ダークエネルギー; 重力理論

本研究の出発点である正エネルギー定理の新しい証明のアイデアを盛り込んだ論文の発表を学術誌にて行った。我々の宇宙の全エネルギーは仮想的に構成した高次元宇宙の中のブラックホールと似た構造の表面からなる仮想的宇宙のエネルギーよりも大きく、そしてその仮想的宇宙のエネルギーが非負であることを示した。ただし、本研究ではその仮想的宇宙の存在を仮定したが、それは我々の宇宙の中の物質の量子もつれの定量的指標を与えるホログラフィックエンタングルメントエントロピーを計算する際に重要となる高次元時空における面と類似のものであることは注目に値する。一方で、正エネルギー定理をブラックホールに応用したものとして位置づけられるPenrose不等式がある。これはブラックホールのような強重力場に存在する面に対する不等式であるが、前年度に引き続き、弱重力場に拡張した重力検知面に対してさらなる精査を行った。その結果、4つのタイプの重力検知面を提案し、各々に対して角運動量、重力波などの寄与も取り込んだ形で面積不等式の証明を行い、それらの間の比較を行った。また、加速膨張中におけるブラックホールのサイズへの制限を行った。これは1994年の研究に本研究の昨年度の成果を加味したものである。その結果として、角運動量や重力波の効果によりブラックホールの上限サイズが小さくなることを示すことができた。その他、無限遠方への光の到達可能性について再吟味を行い、初期条件により詳細な制限を課すことができた。時空の正エネルギー性と遠方における光線の振る舞いは密接に関係していることが予想されるため、この結果は本研究に重要な視点を与えるものと期待させる。

The key point of this study is the proof of the new theorem and the proof of the thesis. The surface of the surface of the high-dimensional universe that I imagined is composed of the whole universe. The universe that I think about is a big one, and the universe that I think about is a non-negative universe.ただし、This study ではその仮The existence of the imagined universe を仮定したが、それはQuantum Quantum Quantum Quantum Quantum Quantum Quantum of Matter in the Universeフィックエンタングルメントエントロピーをcalculationする国际にimportantとなThe high-dimensional space-time における面と is similar to the のものであることはAttention に値する. One square, positive エネルギーtheorem and をブラックホールに応 use したものとして position づけられるPenrose inequality がある.これはブラックホールのようなStrong gravity field exists する面に対するinequality であるが、front Annual に毾き続き、Weak gravity field に拡 Zhang したGravity 検知面 に対してさらなる快播った.そのresult, 4つのタイプのGravity検知面をProposal, each 々に対してangular motion amount, gravity waveなどの发与もtakeり込んだshapedで Area inequalityのproveを行い、それらの间のComparisonを行った.また, accelerating expansion of the におけるブラックホールのサイズへのlimited を行った. This study was conducted in 1994 and the result of this study last year is a flavored one. The result of the angular motion and the effect of the gravity waveホールの Upper limit サイズが小さくなることをshow すことができた.そのhim, infinite distance への光のarrival possibility について Zainwei を行い, initial conditions によりDetails なlimited lesson すことができた. The positive nature of time and space, the distant place, the vibrating dance of light, the close connection, the relationship, the relationship between space and time The main points of this study are the important points of this study and the expectations of the results.

项目成果

Asymptotic behavior of null geodesics near null infinity

零无穷远附近零测地线的渐近行为

• 发表时间: 2022
• 作者: Riasat Ali;Kazuharu Bamba;Syed Asif Ali Shah and Muhammad Junaid Saleem;白水徹也
• 通讯作者: 白水徹也

Area bound for surfaces in generic gravitational field

一般引力场中表面的区域边界

• DOI: 10.1093/ptep/ptab089
• 发表时间: 2021
• 期刊: Progress of Theoretical and Experimental Physics
• 影响因子: 3.5
• 作者: Keisuke Izumi;Yoshimune Tomikawa;Tetsuya Shiromizu;Hirotaka Yoshino
• 通讯作者: Hirotaka Yoshino

Refined inequalities for a loosely trapped surface and attractive gravity probe surface

松散捕获表面和有吸引力的重力探针表面的精致不等式

• DOI: 10.1103/physrevd.105.044037
• 发表时间: 2022
• 期刊: Physical Review D
• 影响因子: 5
• 作者: Lee Kangjae;Shiromizu Tetsuya;Izumi Keisuke
• 通讯作者: Izumi Keisuke

Asymptotic behavior of null geodesics near future null infinity. III. Photons towards inward directions

• DOI: 10.1103/physrevd.106.084007
• 发表时间: 2022-08
• 期刊: Physical Review D
• 影响因子: 5
• 作者: Masaya Amo;K. Izumi;Yoshimune Tomikawa;H. Yoshino;T. Shiromizu

Divergence equations and uniqueness theorem of static spacetimes with conformal scalar hair

共形标量毛静态时空的散度方程和唯一性定理

• DOI: 10.1093/ptep/ptab107
• 发表时间: 2021
• 期刊: Progress of Theoretical and Experimental Physics
• 影响因子: 3.5
• 作者: Shinohara Takeshi;Tomikawa Yoshimune;Izumi Keisuke;Shiromizu Tetsuya
• 通讯作者: Shiromizu Tetsuya