The Spacetime Metric

Perfil

Carlos Barceló

Pesquisador científico no Instituto de Astrofísica de Andalucía (IAA-CSIC), Granada

Barceló estuda a gravidade análoga e semiclássica. Com Stefano Liberati e Matt Visser, revisa como outros sistemas físicos podem modelar aspectos do espaço-tempo curvo. Sua pesquisa colaborativa sobre modelos de propulsão por dobra calcula como os campos quânticos se comportam em geometrias propostas do espaço-tempo e como a forma da bolha e a dimensionalidade afetam o acúmulo de energia perto dos horizontes.

Afiliações

  • Instituto de Astrofísica de Andalucía, CSIC

Identificadores

Canais

Bibliografia

A inclusão em uma bibliografia não estabelece autoria. Os créditos aparecem na atribuição.

Entradas bibliográficas publicadas: 5. Exibindo 15 de 5.

  1. Obra incluída na bibliografia

    Trabalho acadêmico · 2011

    Analogue Gravity

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

    Nesta revisão de 2011, Barceló, Liberati e Visser explicam como ondas em materiais podem obedecer a equações semelhantes às de campos num espaço-tempo curvo. Um escoamento suficientemente rápido pode impedir o som de avançar contra a corrente, criando um equivalente acústico do horizonte de um buraco negro. Comparam ondas na água, condensados atómicos ultrafrios e sistemas ópticos, examinando os limites de cada analogia. Relatam experiências de emissão de Hawking estimulada clássica na água e um horizonte sonoro num condensado mantido estável durante cerca de oito milissegundos. Na época, detectar repetidamente radiação de Hawking quântica espontânea continuava a ser um objetivo experimental. Distinguem esta geometria efetiva para ondas das equações que governam a gravidade: reproduzir a propagação num espaço-tempo curvo não reproduz automaticamente a dinâmica gravitacional de Einstein.

  2. Obra incluída na bibliografia

    Trabalho acadêmico · 2009

    Semiclassical instability of dynamical warp drives

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

    Finazzi, Liberati e Barceló estendem as correções quânticas para dobras espaciais de bolhas eternas com velocidade fixa ao caso mais realista de uma bolha superluminal criada a partir de um espaço-tempo inicialmente plano. Mapeiam a estrutura causal dos espaços-tempos de dobra eternos e dinâmicos e calculam neles o tensor de energia-momento renormalizado de um campo quântico. Um observador no centro de uma bolha superluminal vê em geral um fluxo térmico de partículas de Hawking, que se torna altíssimo se a matéria exótica vier de um campo quântico que obedece a desigualdades quânticas. A energia-momento cresce exponencialmente na parede frontal da bolha, de modo que essas geometrias são instáveis à retroação semiclássica.

  3. Obra incluída na bibliografia

    Trabalho acadêmico · 2022

    Warp Drive Aerodynamics

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

    Barceló, Boyanov, Garay, Martín-Martínez e Sánchez Velázquez analisam se a matéria quântica pode desestabilizar um espaço-tempo de dobra espacial. Procuram pontos de desvio para o azul infinito, semelhantes ao horizonte interno de um buraco negro com sua instabilidade semiclássica, e os classificam pelo comportamento das geodésicas próximas. Bolhas de dobra em 2+1 dimensões ou mais tendem a ser estáveis: contêm apenas pontos divergentes isolados, então a energia desestabilizadora acumulada permanece finita. A estrutura causal encontrada no caso 1+1 se mantém em dimensões maiores, pelo menos ao longo de um eixo. Qualquer instabilidade restante por acúmulo de densidade de energia pode ser reduzida ainda mais com formas e trajetórias de bolha mais aerodinâmicas.

  4. Obra incluída na bibliografia

    Trabalho acadêmico · 2001

    Analogue gravity from Bose-Einstein condensates

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

    Carlos Barceló, S. Liberati e Matt Visser perguntam até onde condensados de Bose-Einstein podem ir na produção de uma métrica efetiva genérica que imite a cinemática da relatividade geral. Usam uma equação de Schrödinger não linear muito geral, com massa tensorial dependente da posição e não linearidade arbitrária. Em momentos baixos, as excitações de fase do condensado obedecem a uma equação de d'Alembert para uma métrica efetiva lorentziana genérica em 3+1 dimensões definida pelo campo de fundo. Em momentos altos, a aproximação eikonal dá uma relação de dispersão tipo Bogoliubov e recupera a física newtoniana não relativística. A métrica efetiva surge de forma genérica, a menos que as forças entre átomos sejam atrativas, o que torna os condensados um sistema muito promissor para sondar a cinemática da relatividade geral.

  5. Obra incluída na bibliografia

    Trabalho acadêmico · 2000

    Scalar fields, energy conditions and traversable wormholes

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

    Carlos Barceló e Matt Visser mostram como uma teoria de campo escalar clássica simples e aparentemente inofensiva pode violar as condições de energia. Um campo escalar acoplado de forma não mínima à curvatura com acoplamento positivo viola facilmente todas as condições de energia padrão, inclusive a condição de energia nula média. Ao resolver a gravidade com esse campo sem massa em configurações esféricas estáticas, encontram um ramo inteiro de buracos de minhoca atravessáveis para cada acoplamento positivo. Isso generaliza seu caso anterior de acoplamento conforme igual a um sexto. Para que esses buracos de minhoca existam, o campo escalar precisa atingir valores trans-planckianos em algum ponto, e os autores discutem como a física teórica atual pode acomodar isso.