Введение
Волна, удерживаемая вместе гравитационным притяжением
В общей теории относительности геон — это несингулярная электромагнитная или гравитационная волна, удерживаемая в замкнутой области гравитационным притяжением собственной энергии поля. Впервые они были теоретически исследованы в 1955 году Дж. А. Уилером, который предложил этот термин как сокращение от "гравитационно-электромагнитной сущности".
In general relativity, a geon is a nonsingular electromagnetic or gravitational wave which is held together in a confined region by the gravitational attraction of its own field energy. They were first investigated theoretically in 1955 by J. A. Wheeler, who coined the term as a contraction of "gravitational electromagnetic entity".
Обзор
Поскольку общая теория относительности является классической теорией поля, концепция геона Уиллера не рассматривает их как квантово-механические объекты, и это в целом остаётся верным и сегодня. Тем не менее, Уиллер предположил, что может существовать связь между геонами и элементарными частицами. Эта идея продолжает привлекать внимание физиков, но в отсутствие работоспособной теории квантовой гравитации, точность этой спекулятивной идеи не может быть проверена. Уиллер не представил явных решений для уравнения поля Эйнштейна в вакууме, описывающих геоны, этот пробел был частично заполнен Бриллом и Хартлем в 1964 году геоном Брилла — Хартля. В 1997 году Андерсон и Брилл дали строгое доказательство существования решений для уравнения Эйнштейна в вакууме, описывающих геоны, хотя они не представлены в простой замкнутой форме. Важнейшим нерешённым вопросом относительно геонов является то, стабильны ли они, или со временем должны распадаться, поскольку энергия волны постепенно "утекает". На этот вопрос пока не получен окончательный ответ, но преобладающее мнение состоит в том, что они, вероятно, не могут быть стабильными. Это положило бы конец первоначальной надежде Уиллера на то, что геон может служить классической моделью для стабильных элементарных частиц. Однако это не исключает возможности стабилизации геонов квантовыми эффектами. Фактически, квантовое обобщение гравитационного геона с использованием квантовой гравитации при низких энергиях показывает, что геоны являются стабильными системами даже при включении квантовых эффектов. Квантовый геон (называемый "гравибаллом") описывается как гравитоны, связанные их гравитационным самодействием. Поскольку геоны (классические или квантовые) обладают массой, но электромагнитно нейтральны, они являются возможными кандидатами на роль тёмной материи.