Supersymetryczna grawitacja i czarne dziury
Wśród najbardziej interesujących zagadnień dotyczących czarnych dziur znajdują się te dotyczące podstawowych problemów współczesnej fizyki: syntezy idei oraz koncepcji z dziedziny fizyki kwantowej oraz geometrii czasoprzestrzeni. W ostatnich latach, dzięki zastosowaniu teorii strun dokonano ogromnych postępów w pracach nad kilkoma aspektami czarnych dziur. Teoria strun cieszy się największym zainteresowaniem naukowców wśród różnych prób zunifikowania grawitacji i teorii kwantowej, opisującej cząstki elementarne i ich oddziaływania. Naukowcy z UE pracowali nad takim modelem teoretycznym grawitacji kwantowej, aby opisać kwantowe źródło siły przyciągającej do siebie planety i gwiazdy. Projekt HYPERGRAV (The last piece of the puzzle: Off-shell hypermultiplets in string theory and complex geometry) poświęcony był supersymetrii, łączącej bozony i fermiony w supermultiplety. W szczególności, przedmiotem prac była klasa N=2 teorii supersymetrycznych w czterech wymiarach. W teoriach supersymetrycznych N=2 w czterech wymiarach supermultiplety materii nie mogą znajdować się poza powłoką bez wprowadzenia nieskończonej liczby pól pomocniczych. Dlatego też fizycy opracowali konwencjonalną superprzestrzeń N=2, w której nieskończone zbiory pól pomocniczych były zakodowane w sposób kontrolowany. Dokładniej mówiąc, fizycy z powodzeniem odwzorowali działania o dwóch pochodnych związane z supergrawitacyjnymi układami materii z superprzestrzeni harmonicznej na rzutową. W superprzestrzeni harmonicznej pola odpowiadają modom Fouriera na dwu-sferze, natomiast w superprzestrzeni rzutowej odpowiadają elementom rozwinięcia Laurenta. Dysponując ogólnymi technikami budowy supergrawitacyjnych układów materii, fizycy zajęli się następnie działaniami o wyższych pochodnych. Rozszerzyli je na przypadek pięciu i sześciu wymiarów — sześć to najwyższa liczba wymiarów, przy jakiej mogą wystąpić te supermultiplety. Prace przeprowadzone w ramach projektu HYPERGRAV powinny znaleźć interesujące zastosowania w badaniu mechaniki czarnych dziur. Zjawiska o wyższej liczbie pochodnych, w tym te związane z supermultipletami, mają w dużej mierze nieznany wpływ na tzw. entropię Bekensteina-Hawkinga czarnej dziury.
Słowa kluczowe
Czarne dziury, grawitacja kwantowa, teoria strun, HYPERGRAV, supersymetria
