Применение теоремы Гаусса-Бонне для гравитационного отклонения света компактными объектами
DOI:
https://doi.org/10.26577/RCPh.2023.v84.i1.02Ключевые слова:
теорема GBT, отклонение света, компактные объектыАннотация
Одним из самых известных классических экспериментов, подтверждающих искривленную природу геометрии пространства – времени, является искривление света. Обычное объяснение отклонения света простое. Когда присутствует массивный объект, световой луч изгибается под углом, который прямо пропорционален замкнутой массе системы в определенной области, обычно называемой прицельным параметром. Существует новый подход, предлагающий уникальный взгляд на отклонение света в присутствии статического сферически-симметричного гравитационного поля. Этот метод подчеркивает значение топологии траектории световых лучей. Для расчета угла отклонения этот метод использует применение теоремы Гаусса-Бонне.
В данной работе мы используем подход материальной среды для определения показателя преломления, связанного с гравитационным полем компактного объекта с квадрупольным моментом. В нашем исследовании представлен метод расчета угла гравитационного отклонения для компактных объектов с использованием показателя преломления и теоремы Гаусса-Бонне для изотропной метрики. Этот метод особенно важен, поскольку позволяет вычислить угол отклонения как для легких, так и для релятивистских частиц. Подход материальной среды позволяет рассматривать гравитационное поле компактного объекта как среду с показателем преломления. Применяя этот подход, мы устанавливаем связь между показателем преломления и квадрупольным моментом компактного объекта. Затем мы используем это соотношение для расчета угла отклонения света и релятивистских частиц.
Библиографические ссылки
2 G.W. Gibbons, M.C. Werner, General Relativity and Quantum Cosmology, 25, 235009, 10 (2008).
3 F. Frutos-Alfaro, H. Quevedo, P.A. Sanchez, Royal Society Open Science, 5(5), 170826 (2018): p. 16.
4 S. Toktarbay, H. Quevedo, M. Abishev, A. Muratkhan, European Physical Journal C, 82(4), 382 (2022).
5 M. Abishev, N. Beissen, F. Belissarova, K. Boshkayev, A. Mansurova, A. Muratkhan, H. Quevedo, S. Toktarbay, International Journal of Modern Physics D, 30(13), 2150096, 18 (2021).
6 A. Allahyari, H. Firouzjahi, B. Mashhoon, Physical Review D, 99, 044005, 4–15 (2018).
7 A.K. Sen, Astrophysics, 53(4), 560–569 (2010).
8 S. Roy, A. Sen, General Relativity and Quantum Cosmology, 2, 360 (2015).
9 E. Fischbach, B.S. Freeman, Physical Review D, 22, 2950–2952 (1980).
10 N. Beissen, D. Utepova, M. Abishev, H. Quevedo, M. Khassanov, S. Toktarbay, Symmetry, 15(3), 614 (2023).
11 J. Evans, K. Kanti Nandi, A. Islam, General Relativity and Gravitation., 28, 413–439 (1996).
12 J. Evans, K. Kanti Nandi, A. Islam, American Journal of Physics, 64, 1404–1415 (1996).
13 X.H. Ye, Q. Lin, Journal of Optics A: Pure and Applied Optics, 10, 075001 (2008).
14 J.Nazrul Islam, Rotating Fields in General Relativity, (Cambridge University Press: Cambridge, UK, 2009).
15 S. Roy, A.K. Sen, Journal of Physics: Conference Series, 1, 012002, 1330 (2019).
16 R.H. Boyer, R.W. Lindquist, Journal of Mathematical Physics, 8, 265–281 (1967).
