The Spacetime Metric

Profil

Carlos Barceló

Pracownik naukowy w Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC), Granada

Barceló bada grawitację analogową i półklasyczną. Wraz ze Stefano Liberatim i Mattem Visserem omawia, jak inne układy fizyczne mogą modelować wybrane aspekty zakrzywionej czasoprzestrzeni. Jego wspólne badania metryk napędu warp, czyli proponowanych modeli geometrycznych czasoprzestrzeni, obejmują obliczenia zachowania pól kwantowych oraz wpływu kształtu bańki i liczby wymiarów na gromadzenie energii w pobliżu horyzontów.

Afiliacje

  • Instituto de Astrofísica de Andalucía, CSIC

Identyfikatory

Kanały

Bibliografia

Obecność w bibliografii nie oznacza autorstwa. Informacje o autorstwie i udziale podano osobno.

Opublikowane wpisy bibliograficzne: 5. Wyświetlane wpisy 1–5 z 5.

  1. Pozycja ujęta w bibliografii

    Praca naukowa · 2011

    Analogue Gravity

    1. Carlos Barceló(Autorstwo)
    2. Stefano Liberati(Autorstwo)
    3. Matt Visser(Autorstwo)

    W przeglądzie z 2011 roku Barceló, Liberati i Visser wyjaśniają, jak fale w materiałach mogą spełniać równania podobne do równań pól w zakrzywionej czasoprzestrzeni. Dostatecznie szybki przepływ płynu może uniemożliwić dźwiękowi poruszanie się pod prąd, tworząc akustyczny odpowiednik horyzontu czarnej dziury. Autorzy porównują fale na wodzie, ultrazimne kondensaty atomowe i układy optyczne, omawiając zakres stosowalności poszczególnych analogii. Opisują doświadczenia ze stymulowaną, klasyczną emisją Hawkinga w wodzie oraz horyzont dźwiękowy w kondensacie utrzymanym w stabilnym stanie przez około osiem milisekund. Wówczas powtarzalne wykrycie spontanicznego, kwantowego promieniowania Hawkinga pozostawało celem eksperymentów. Autorzy odróżniają tę efektywną geometrię fal od równań rządzących samą grawitacją: odtworzenie propagacji w zakrzywionej czasoprzestrzeni nie oznacza automatycznie odtworzenia dynamiki grawitacyjnej Einsteina.

  2. Pozycja ujęta w bibliografii

    Praca naukowa · 2009

    Semiclassical instability of dynamical warp drives

    1. Stefano Finazzi(Autorstwo)
    2. Stefano Liberati(Autorstwo)
    3. Carlos Barceló(Autorstwo)

    Finazzi, Liberati i Barceló rozszerzają poprawki kwantowe dla napędów warp z wiecznych pęcherzy o stałej prędkości na bardziej realistyczny przypadek nadświetlnego pęcherza tworzonego z początkowo płaskiej czasoprzestrzeni. Opisują strukturę przyczynową wiecznych i dynamicznych czasoprzestrzeni warp oraz obliczają w tych geometriach zrenormalizowany tensor energii-pędu pola kwantowego. Obserwator w środku nadświetlnego pęcherza na ogół odbiera termiczny strumień cząstek Hawkinga, który staje się niezwykle silny, jeśli egzotyczna materia pochodzi od pola kwantowego spełniającego nierówności kwantowe. Energia-pęd rośnie wykładniczo przy przedniej ścianie pęcherza, więc geometrie te okazują się niestabilne względem semiklasycznego sprzężenia zwrotnego.

  3. Pozycja ujęta w bibliografii

    Praca naukowa · 2022

    Warp Drive Aerodynamics

    1. Carlos Barceló(Autorstwo)
    2. Valentin Boyanov(Autorstwo)
    3. Luis J. Garay(Autorstwo)
    4. Eduardo Martín-Martínez(Autorstwo)
    5. Jose M. Sánchez Velázquez(Autorstwo)

    Barceló, Boyanov, Garay, Martín-Martínez i Sánchez Velázquez analizują, czy materia kwantowa może zdestabilizować czasoprzestrzeń napędu warp. Szukają punktów nieskończonego przesunięcia ku błękitowi, przypominających wewnętrzny horyzont czarnej dziury z jego semiklasyczną niestabilnością, i klasyfikują je według zachowania pobliskich geodezyjnych. Pęcherze warp w 2+1 wymiarach lub więcej okazują się prawdopodobnie stabilne: zawierają tylko izolowane punkty rozbieżności, więc gromadząca się energia destabilizująca pozostaje skończona. Struktura przyczynowa znaleziona w przypadku 1+1 zachowuje się w wyższych wymiarach, przynajmniej wzdłuż jednej osi. Każdą pozostałą niestabilność wynikającą z narastania gęstości energii można dodatkowo zmniejszyć bardziej aerodynamicznymi kształtami i trajektoriami pęcherza.

  4. Pozycja ujęta w bibliografii

    Praca naukowa · 2001

    Analogue gravity from Bose-Einstein condensates

    1. Carlos Barceló(Autorstwo)
    2. S Liberati(Autorstwo)
    3. Matt Visser(Autorstwo)

    Carlos Barceló, S. Liberati i Matt Visser pytają, jak daleko mogą sięgnąć kondensaty Bosego-Einsteina w wytwarzaniu ogólnej metryki efektywnej naśladującej kinematykę ogólnej teorii względności. Stosują bardzo ogólne nieliniowe równanie Schrödingera z tensorową masą zależną od położenia i dowolną nieliniowością. Przy małych pędach wzbudzenia fazy kondensatu spełniają równanie d’Alemberta dla ogólnej lorentzowskiej metryki efektywnej w 3+1 wymiarach, wyznaczonej przez pole tła. Przy dużych pędach przybliżenie eikonalne daje relację dyspersji typu Bogoliubowa i odtwarza nierelatywistyczną fizykę Newtona. Metryka efektywna pojawia się ogólnie, chyba że siły międzyatomowe są przyciągające, co czyni kondensaty niezwykle obiecującym układem do badania kinematyki ogólnej teorii względności.

  5. Pozycja ujęta w bibliografii

    Praca naukowa · 2000

    Scalar fields, energy conditions and traversable wormholes

    1. Carlos Barceló(Autorstwo)
    2. Matt Visser(Autorstwo)

    Carlos Barceló i Matt Visser pokazują, jak prosta, pozornie niegroźna klasyczna teoria pola skalarnego może łamać warunki energetyczne. Pole skalarne niemininalnie sprzężone z krzywizną przy dodatnim sprzężeniu łatwo łamie wszystkie standardowe warunki energetyczne, łącznie z uśrednionym zerowym warunkiem energetycznym. Rozwiązując równania grawitacji z takim bezmasowym polem dla statycznych konfiguracji sferycznych, znajdują całą gałąź przejezdnych tuneli czasoprzestrzennych dla każdego dodatniego sprzężenia. Uogólnia to ich wcześniejszy przypadek sprzężenia konforemnego równego jednej szóstej. Aby te tunele istniały, pole skalarne musi gdzieś osiągnąć wartości transplanckowskie, a autorzy omawiają, jak współczesna fizyka teoretyczna może to uwzględnić.