|
|
Kanonické kvantování midisuperspace modelů
Černý, Jiří ; Svítek, Otakar (vedoucí práce) ; Žofka, Martin (oponent)
V této práci se pokusíme kvantovat midisuperspace model sféricky symetric- kého prostoročasu s nehmotným skalárním polem. Tento druh prostoročasů bu- deme kvantovat Diracovým kanonickým kvantováním, vedoucím na Wheelerovy- DeWittovy rovnice. Ty se poté, pro zmíněný druh prostoročasů, budeme snažit obecně vyřešit. Výchozím midisuperspace prostoročasem bude Robertsův dyna- mický prostoročas. Jak však zjistíme, tento Robertsův prostoročas nemá dobré asymptotické chování. Kvůli problematickému chování Robertsovy metriky na hranici si proto jako alternativu pro kvantování zvolíme statickou verzi Robertse, tzv. speciální Janisův-Newmanův-Winicourův prostoročas. Tento midisuperspace prostoročas je statický, asymptoticky plochý prostoročas se skalárním polem, a obsahuje nahou časupodobnou singularitou. Pro speciální Janisův-Newmanův- Winicourův prostoročas potom vyřešíme Wheelerovy-DeWittovy rovnice.
|
|
|
Probabilistic Spacetimes
Káninský, Jakub ; Svítek, Otakar (vedoucí práce) ; Žofka, Martin (oponent)
Pravděpodobnostní prostoročas je jednoduchým zobecněním klasického mo- delu prostoročasu v obecné relativitě, díky kterému je možné uvažovat různé realizace pole metrického tenzoru s danými pravděpodobnostmi. Motivací tako- vého zobecnění je možné použití v kontextu některých teorií kvantové gravitace, především těch, jež vychází z dráhového integrálu. Navrhovaný model by mohl například sloužit k omezení přesnosti geometrie na malých škálách, aniž by při- tom musela být postulována diskrétní struktura; anebo by mohl být použit jako efektivní popis pravděpodobnostní geometrie vzniklé plnohodnotným výpočtem v rámci některé teorie kvantové gravitace.
|
|
|
Charged particles in spacetimes with an electromagnetic field
Veselý, Jiří ; Žofka, Martin (vedoucí práce) ; Svítek, Otakar (oponent)
Předmětem studia této práce je Kerrův-Newmanův-(anti-)de Sitterův prostoro- čas, rotující a nabité přesné černoděrové řešení Einsteinových-Maxwellových rov- nic s nenulovou kosmologickou konstantou. V první části práce zkoumáme přípust- né extrémní konfigurace, uvádíme příslušné Penroseovy diagramy a zabýváme se důsledky strhávání souřadných systémů. Ve druhé části práce sledujeme po- hyb nabitých částic pomocí lagrangeovského formalismu. Soustřed'ujeme se na rovníkovou rovinu a na osu, kde jsme dospěli k analytickým výsledkům týkajícím se trajektorií. Zkoumáme statické částice, efektivní potenciály a - v případě rovníkové roviny - i stacionární kruhové orbity. Provádíme i numerické simulace pohybu, abychom mohli zkontrolovat své analytické výsledky a také si vypěstovali lepší intuici ohledně chování testovacích částic. Poslední část práce se zabývá kvantovým tunelováním částic skrz horizonty ve zkoumaném prostoročase, kon- krétně metodou nulových geodetik. Hlavním cílem těchto výpočtů je zjištění tep- loty horizontů, což se nám až na multiplikativní faktor daří. Diskutujeme různá úskalí metody a vytyčujeme možný postup při její aplikaci na extrémní horizonty v KN(a)dS...
|
|
|
Pole proudových smyček kolem černých děr
Vlasáková, Zuzana ; Semerák, Oldřich (vedoucí práce) ; Svítek, Otakar (oponent)
Magnetické pole testovací kruhové proudové smyčky umístěné symetricky okolo Schwarzschildovy černé díry bylo v literatuře určeno několikrát a řešení byla vyjádřena pomocí různých vzorců. Porovnáváme tyto vzorce jak analyticky, tak numericky, a konkrétně ukazujeme, jak se chovají na ose symetrie, v ekvatoriální rovině a na horizontu. Tento problém je významný pro modelování akrečních disků okolo černých děr.
|
|
|
Covariant Loop Quantum Gravity
Irinkov, Pavel ; Hinterleitner, Franz (vedoucí práce) ; Svítek, Otakar (oponent)
Tato práce nabízí široký úvod do teorie smyčkové kvantové gravitace na pozadí všech ostatních přístupů ke kvantování gravitace. Věnuje se jak kanonické, tak kovariantní verzi této teorie. Ve druhém ze zmíněných přístupů posléze zkoumá dynamiku spjatou s množinou vybraných jednoduchých konfigurací. K jejím zjištěním patří, že naivní přístup k definování konzistentní dynamiky, kdy je partiční funkce dráhového integrálu definována jako suma amplitud odpovídajících všem hraničním a vnitřním stavům, selhává, vzhledem k výskytu divergencí. Tento fakt otevírá prostor pro použití vice sofistikovaných přístupů.
|
|
|
Gravitační vlny v kosmologii
Kadlecová, Alžběta ; Svítek, Otakar (vedoucí práce) ; Žofka, Martin (oponent)
V této práci se zaměřujeme na ovlivnění pozaďové metriky přidáním vy- sokofrekvenční gravitační vlny v konkrétních kosmologických modelech. Pou- žíváme Isaacsonův formalismus, doplněný o WKB aproximaci, ve kterém je změna pozaďové metriky dána pouze efektivním tenzorem energie a hybnosti gravitační vlny. Nejprve uvažujeme nehomogenní Charachův-Malinův kosmologický mo- del, který obsahuje jak gravitační vlnění, tak nehmotné skalární pole s mini- mální vazbou na gravitaci. Ukazujeme, že i když je model prostorově kom- paktní, lze přidat vysokofrekvenční perturbaci a konzistentně vyřešit Einstei- novy rovnice s efektivním tenzorem energie a hybnosti vlny. Ovlivnění pozadí je stejného řádu jako vliv skalárního pole. Dále se zabýváme přidáním více nekoherentních vysokofrekvenčních vln do homogenního Kasnerova modelu. Počítáme ovlivnění pozadí a diskutu- jeme souvislosti mezi touto situací a limitou velkých časů Gowdyho (vakuo- vého Charachova-Malinova) modelu. 1
|
|
|
Hamiltonova funkce v mechanice klasické a kvantové
Černý, Jiří ; Svítek, Otakar (vedoucí práce) ; Žofka, Martin (oponent)
Cílem této práce je prozkoumat Hamiltonovu funkci, její základní vlast- nosti a její vztah k amplitudě přechodu. Derivace Hamiltonovy funkce podle polohy a času mají význam hybnosti a energie. Znalost Hamiltonovy funkce systému postačuje pro nalezení trajektorie popisující vývoj systému. Ha- miltonovu funkci lze spočítat jako akci na konkrétní fyzikální trajektorii určené počátečním a koncovým časem a polohou, ale také z řešení dvou Hamiltonových-Jacobiho rovnic v proměnných počátečního času a polohy a koncového času a polohy. Ukazuje se, že v kvantové mechanice je amplituda přechodu mezi počátečním a koncovým stavem přímo úměrná komplexní ex- ponenciále Hamiltonovy funkce. Práce s Hamiltonovou funkcí je předvedena na příkladech volné částice, harmonického oscilátoru a částečně také na poli centrální síly.
|
|
|
Slupkové zdroje a interpretace extremálně nabitých prostoročasů
Veselý, Jiří ; Žofka, Martin (vedoucí práce) ; Svítek, Otakar (oponent)
Předmětem studia této práce je tzv. ECS prostoročas, který vznikl rozšířením Majumdarova- Papapetrouova řešení pro nekonečnou extremálně nabitou přímku (angl. extremally-charged string, proto ECS). První část práce je věnována obecným vlastnostem prostoročasu, ale hlavní metodou výzkumu je Israelův formalismus, pomocí něhož se snažíme nalézt alternativní fyzikálně elegantnější zdroj zkoumaného prostoročasu. Je přitom důkladně prozkoumáno devět různých modelových situací. Nakonec nalézáme jediný takový zdroj, který není singulární, nevyžaduje přítomnost exotické hmoty a má přijatelné vlastnosti i v newtonovské limitě slabé gravitace: jedná se o dva nekonečné válce vyplněné Minkowského prostoročasem. Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)
|
|
|
Kvazilokální horizonty
Klozová, Eliška ; Svítek, Otakar (vedoucí práce) ; Scholtz, Martin (oponent)
V této práci diskutujeme nevýhody globálně definovaného horizontu událostí a uvádíme kvazilokální definici časového řezu hranice černé díry jako tzv. mar- ginálně zachycenou plochu, na níž vymizí expanze vnější normálové kongruence nulových světočar. Následuje přehled různých typů kvazilokálních horizontů - zdánlivého horizontu, zachycujícího horizontu a izolovaného a dynamického hori- zontu. Dále kvazilokální horizonty počítáme a analyzujeme ve dvou dynamických prostoročasech, které se používají jako nehomogenní kosmologické modely. Ve sféricky symetrickém Lemaîtrově prostoročasu jsme objevili budoucí i minulý ho- rizont, který je nulového charakteru a má lokálně shodnou geometrii s horizontem LTB prostoročasu. V nesymetrickém Szekeresově-Szafronově prostoročasu, kon- krétně ve třídě řešení s β,z ̸= 0, jsme odvodili rovnici horizontu, ovšem vzhledem k tomu, že tento prostoročas není v důsledku absence symetrie adaptovaný na 2+2 rozštěpení, byly pokusy o odhad jejího řešení neúspěšné. Pouze ve speciálním případě, kdy funkce Φ nezávisí na souřadnici z, jsme našli podmínku na existenci horizontu, a sice Φ,t Φ > 0. 1
|
|
|
Geodetická struktura víceděrových prostoročasů
Ryzner, Jiří ; Žofka, Martin (vedoucí práce) ; Svítek, Otakar (oponent)
V klasické fyzice m·že být ustavena statická rovnováha v soustavě nabitých hmotných bod·, jsou-li poměry náboje a hmotnosti každého hmotného bodu stejné. Udivujícím faktem je, že tato situace m·že nastat i pro černé díry v relativistické fyzice. Obecný případ takovéhoto systému poprvé popsali Majumdar a Papapetrou nezávisle na sobě v roce 1947. Tato práce se zabývá jeho speciálním případem obsahujícím dvě nabité černé díry, zkoumá elektrogeodetiky v tomto prostoročasu a srovnává je se situací v klasické fyzice. Dále též shrnujeme situaci v případě nestatického vesmíru, kterou popsali Kastor a Traschenová v roce 1992, a tuto geometrii srovnáváme se statickou verzí. 1
|
host ::
RSS.