Введение
Релятивистское обобщение парадигмы MOND Мордехая Милгрома.
Тензорно-векторно-скалярная гравитация (TeVeS), разработанная Джейкобом Бекенштейном в 2004 году, является релятивистским обобщением парадигмы модифицированной ньютоновской динамики (MOND) Мордехая Милгрома. Основные особенности TeVeS можно сформулировать следующим образом:
Поскольку TeVeS выводится из принципа действия, она удовлетворяет законам сохранения;
В слабом полевом приближении для сферически симметричного, статического решения TeVeS воспроизводит формулу ускорения MOND;
TeVeS позволяет избежать проблем, возникавших при более ранних попытках релятивистского обобщения MOND, таких как сверхсветовое распространение;
Будучи релятивистской теорией, TeVeS способна описывать гравитационное линзирование. Теория базируется на следующих элементах:
Единичное векторное поле;
Динамическое скалярное поле;
Нединамическое скалярное поле;
Лагранжиан материи, построенный с использованием альтернативной метрики;
Произвольная безразмерная функция. Эти компоненты объединяются в релятивистскую плотность лагранжиана, которая является основой теории TeVeS.
Tensor–vector–scalar gravity (TeVeS), developed by Jacob Bekenstein in 2004, is a relativistic generalization of Mordehai Milgrom's Modified Newtonian dynamics (MOND) paradigm. The main features of TeVeS can be summarized as follows:
As it is derived from the action principle, TeVeS respects conservation laws;
In the weak field approximation of the spherically symmetric, static solution, TeVeS reproduces the MOND acceleration formula;
TeVeS avoids the problems of earlier attempts to generalize MOND, such as superluminal propagation;
As it is a relativistic theory it can accommodate gravitational lensing. The theory is based on the following ingredients:
A unit vector field;
A dynamical scalar field;
A nondynamical scalar field;
A matter Lagrangian constructed using an alternate metric;
An arbitrary dimensionless function. These components are combined into a relativistic Lagrangian density, which forms the basis of TeVeS theory.
Проблемы и критические замечания
В дополнение к способности объяснять плоские кривые вращения галактик (для чего MOND и разрабатывался изначально), TeVeS, как утверждается, согласуется с рядом других явлений, таких как гравитационное линзирование и космологические наблюдения. Однако, Сейферт показывает, что при параметрах, предложенных Бекенштейном, звезда в теории TeVeS крайне нестабильна, с характерным временем порядка 10⁶ секунд (две недели). Способность теории одновременно объяснять галактическую динамику и гравитационное линзирование также подвергается сомнению. Возможным решением может стать существование массивных (около 2 эВ) нейтрино. В августе 2006 года было опубликовано исследование, сообщившее о наблюдении пары сталкивающихся скоплений галактик – скопления Пули, поведение которого, как было заявлено, несовместимо ни с одной из современных теорий модифицированной гравитации. Величина, зондирующая общую теорию относительности (ОТО) в больших масштабах (в сто миллиардов раз превышающих размер Солнечной системы), впервые была измерена с использованием данных Sloan Digital Sky Survey и оказалась (~16%) согласующейся с ОТО, ОТО плюс ΛCDM и расширенной формой ОТО, известной как теория, но исключает конкретную модель TeVeS, предсказывающую это значение. Ожидается, что точность этой оценки улучшится до ~1% с помощью следующего поколения обзоров неба, что может наложить более строгие ограничения на пространство параметров всех теорий модифицированной гравитации. TeVeS представляется несовместимым с недавними измерениями гравитационных волн, полученными LIGO.