kth.sePublikationer
Ändra sökning
RefereraExporteraLänk till posten
Permanent länk

Direktlänk
Referera
Referensformat
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Annat format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annat språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Electrodynamic field at spatial infinity
KTH, Skolan för teknikvetenskap (SCI), Fysik.
2022 (Engelska)Självständigt arbete på avancerad nivå (masterexamen), 20 poäng / 30 hpStudentuppsats (Examensarbete)Alternativ titel
Elektromagnetiskt fält vid rumslig oändlighet (Svenska)
Abstract [en]

The treatment of spatial infinity is one of the remaining major open problems in the theory of isolated self-gravitating systems. Especially when one wants to model scattering of gravitational radiation in spacetime. In this thesis the conformal theory is used to study simple electromagnetic fields, close to spatial infinity. In particular, the trajectory of the moving Coulomb field is studied in compactified Minkowski space. In the formalism, introduced by Penrose, Minkowski metric is rescaled g = Ω^2η to Einstein’s universe, R × S^3. A dual particle, passing through spatial infinity in Einstein’s Universe, emerges from the conformally extended Coulomb field. The particle pair moves antipodally with respect to the retarded and advanced directions. Furthermore, a more recent treatment of spatial infinity, proposed by Friedrich, is studied in conjunction with the electromagnetic field. In this treatment, spatial infinity is blown-up to a cylinder that is a total characteristic of the spacetime. The Newman-Penrose formalism is central to the theory and is used here to rewrite Maxwell’s equations. The blow-up is linked to the sigma-process, a process used to treat singularities in the theory of differential equations. Boosted space-like curves are linked to points on the cylinder via a bijective function. The Newman-Penrose scalars are studied on the cylinder. Finally, a global treatment of spacetime, using global coordinates for adS2 ×S^2, is proposed for further study of spatial infinity in e.g. numerical codes and Newman-Penrose formalism.

Abstract [sv]

Behandlingen av rumslig oändlighet är en av de största kvarvarande svårigheterna i teorin om isolerade själv-graviterande system. Framför allt när modellen man vill beskriva innehåller spridning av gravitationsstrålning. Denna avhandling kommer att studera enkla elektromagnetiska fält med hjälp av konforma omskalningar, i närheten av rumslig oändlighet. Med andra ord kommer banan av en punktpartikel, som rör på sig, studeras i kompaktifierade Minkowski rummet. Penrose introducerade denna formalism där Minkowski metriken omskalas g = Ω^2η till Einsteins Universum, R × S^3. Man finner att en diametral partikel med motsatt laddning måste existera i det omskalade kompaktifierade rummet som passerar genom rumslig oändlighet. Partikelparet rör sig antipodiskt på tresfären i Einsteins Universum med hänsyn till avancerade och retarderade riktningar. Elektromagnetiska fälten undersöks med nyare sätt att behandla rumslig oändlighet, som introducerades av Friedrich. Här blåses rumslig oändlighet upp till en cylinder som är en total karakteristik av rumtiden. Newman-Penrose formalismen används flitigt i detta tillvägagångssätt och används här för att skriva om Maxwells ekvationer. Uppblåsningen av rumslig oändlighet visas vara kopplat till sigma-processen, som används när singulariteter uppkommer i differentialekvationer. Boostade rumsliga kurvor visas vara kopplade till punkter på cylindern via en bijektiv funktion. Vidare studeras Newman-Penrose skalärerna på cylindern. Slutligen introduceras ett nytt sätt att behandla rumtiden med globala koordinater för adS2 ×S^2. Vidare undersökning av detta tillvägagångsätt för att studera rumslig oändlighet föreslås, till exempel i numeriska koder och Newman-Penrose formalismen.

Ort, förlag, år, upplaga, sidor
2022.
Serie
TRITA-SCI-GRU ; 2022:204
Nyckelord [en]
Spatial infinity, Conformal rescaling, Minkowski space, Penrose Diagram, Einstein universe, Newman-Penrose formalism, Sigma-process, Resolution of singularities, Maxwell's equations, Cylinder at spatial infinity
Nyckelord [sv]
Rumslig oändlighet, Konform omskalning, Minkowski rummet, Penrose Diagram, Einsteins universum, Newman-Penrose formalismen, Sigma-processen, Singularitetupplösning, Maxwells ekvationer, Cylindern vid rumslig oändlighet
Nationell ämneskategori
Fysik
Identifikatorer
URN: urn:nbn:se:kth:diva-324115OAI: oai:DiVA.org:kth-324115DiVA, id: diva2:1738124
Externt samarbete
Stockholms universitet
Ämne / kurs
Fysik
Utbildningsprogram
Teknologie masterexamen - Teknisk fysik
Handledare
Examinatorer
Tillgänglig från: 2023-02-21 Skapad: 2023-02-21 Senast uppdaterad: 2023-02-21Bibliografiskt granskad

Open Access i DiVA

fulltext(7294 kB)237 nedladdningar
Filinformation
Filnamn FULLTEXT01.pdfFilstorlek 7294 kBChecksumma SHA-512
23aae1a54469e10a7455c2a30d6e5cf5c71d72eddacfd7d19dc89b95a90e1ef370f3d4502403100ac24612e9481afe67c6d784bd867a2c09d4398a40a5a2b09e
Typ fulltextMimetyp application/pdf

Av organisationen
Fysik
Fysik

Sök vidare utanför DiVA

GoogleGoogle Scholar
Totalt: 237 nedladdningar
Antalet nedladdningar är summan av nedladdningar för alla fulltexter. Det kan inkludera t.ex tidigare versioner som nu inte längre är tillgängliga.

urn-nbn

Altmetricpoäng

urn-nbn
Totalt: 318 träffar
RefereraExporteraLänk till posten
Permanent länk

Direktlänk
Referera
Referensformat
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Annat format
Fler format
Språk
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Annat språk
Fler språk
Utmatningsformat
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf