Physicumi seminar
Neljapäeval, 27. veebruaril 2020 kell 16:15 Physicumi auditooriumis B103 (W. Ostwaldi 1, Tartu)
Laur Järv, Manuel Hohmann, Margus Saal (TÜFI teoreetilise füüsika vanemteadurid)
Laiendatud geomeetrilised gravitatsioniteooriad
Ehkki avastatud esimesena on gravitatsioon jäänud neljast fundamentaaljõust kõige suuremaks mõistatuseks. Tema seos kvantteooriaga ning täppisvaatlused kosmoses on püstitanud seni lahendamata küsimusi, mis kuuluvad tänapäeva füüsika suurimate probleemide hulka. Esimesed sammud mõistatuse lahendamisel astus Newton formuleerides oma universaalse gravitatsiooniseaduse (1687), mille järgi gravitatsioon mõjub kehade vahel sõltuvalt vaid nende massist. Seda seadust üldistas geniaalselt Einstein, kes võttis kasutusele diferentsiaalgeomeetria matemaatika. Tema loodud üldrelatiivsusteoorias (1915) ilmub gravitatsioon kui aegruumi kõverus -- kuid täpsemalt tuleb öelda: kui meetrilise aegruumi Levi-Civita seostuse kõverus. Viimane osutab, et kõverus pole tegelikult aegruumi, vaid selle matemaatilise, ehk geomeetrilise kirjelduse omadus. Oma hilisemates töödes (1928) leidis Einstein kõverusele alternatiivi aegruumi geomeetria ja seega ka gravitatsiooni kirjeldamiseks kõveruseta Weitzenböcki seostuse iseloomuliku omaduse väände näol, mis on teleparalleelsete teooriate aluseks. Kolmas geomeetriliste omaduste pere liige -- mittemeetrilisus -- hakkas tähelepanu pälvima alles eelmise sajandi teisel poolel ja pakub samuti võimalust esitada üldrelatiivsusteooriale alternatiivne geomeetriline alus (1999). Kuigi üldrelatiivsusteooria tasemel on nimetatud geomeetriad füüsikaliste ennustuste poolest ekvivalentsed, ei kehti see olukord siis, kui teooriat laiendada, näiteks lisada tumeenergiat seletava täiendava välja. Seega pakuvad erinevad geomeetrilised kirjeldused erinevaid võimalusi läheneda gravitatsiooniteooriate lahendamata küsimustele. Ettekanne tutvustab nii probleemi kui võimalikke lahendusi -- geomeetriast gravitatsioonini.
Tartu Ülikooli füüsika instituudi teoreetilise füüsika vanemteadurid Laur Järv, Manuel Hohmann ja Margus Saal pälvisid oma töödega 2020. a riigi teaduse aastapreemia täppisteaduste valdkonnas.
Physicumi seminarid on mõeldud füüsikute ja materjaliteadlaste, aga ka teiste loodus- ja täppisteadlaste laiale ringile (alates bakalaureuse astme üliõpilastest) ning püüavad avada seda, mis mingis valdkonnas on parasjagu oluline ja uudne või kuhu teatud uurimissuund on tänaseks välja jõudnud. Kõik huvilised on teretulnud.