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초끈 이론은 자연 현상을 설명할 기본적인 이론임에도 불구하고 실험 가능한 범위가 현재 기술 수준을 뛰어넘기 때문에 추상적 존재로 취급되어 왔다. 그러나 초끈 이론에서 유도된 중력에 의한 골드스톤 보존을 쌍성에서 측정함으로써 진위를 확인할 방법이 제시되었다. 이 논문에서는 이런 논뉘의 기초가 되는 일반 상대론과 ...

초끈 이론은 자연 현상을 설명할 기본적인 이론임에도 불구하고 실험 가능한 범위가 현재 기술 수준을 뛰어넘기 때문에 추상적 존재로 취급되어 왔다. 그러나 초끈 이론에서 유도된 중력에 의한 골드스톤 보존을 쌍성에서 측정함으로써 진위를 확인할 방법이 제시되었다. 이 논문에서는 이런 논뉘의 기초가 되는 일반 상대론과 중력파를 다루었고 높은 밀도에서 나타나는 현상이 실제로 일어나는 중성자 별과 백색 왜성에 대한 고찰이 이루어졌다. 물리법칙이 기술되기 위해서 힘과 관성 질량이 정의되어야 하며 실험적 확신에 의해 중력질량과 관성질량이 같다는 등가원리를 가정했다. 고전 역학과의 일치할 조건에 의해 Einstein equation을 이끌어 냈다. 질량의 분포가 시간에 따라 변화할 때 전파되는 메트릭 있을 수 있다. 이것을 중력파라고 한다. 게이지 조건의 선형성에 의해 중력파는 선형결합이 가능하다. 로렌츠 게이지와 TT게이지 조건을 쓰면 Einstein equation은 고전 전자기학에서 구한 빛을 나타내는 식과 유사한 모양으로 바뀐다. 중력파의 경우 선형 운동량과 각운동량 보존에 의해 전기 쌍극자와 자기 쌍극자에 의한 에너지 전파항에 해당하는 항이 없기 때문에 작은 에너지를 운반한다. 이 논문에서는 케플러 운동을 하는 두 강체가 일으키는 중력파와 전파되는 평균에너지 그리고 관측되는 위치에 따른 에너지 분포를 구해 보았다. 중성자 별과 백색 왜성은 온도가 높지만 페르미 에너지에 비해 열에너지가 매우 작아서 이들의 상태를 결정하는 입자에서 보면 0도에 가깝다고 근사할 수 있다. 두 별을 질량과 크기는 저온에서의 축퇴현상과 높은 질량에 의한 일반 상대론 효과를 고려한 유체의 평형과 안정 조건에 의해 결정된다. 백색 왜성의 경우 질량이 1.5 $M_(\odot)$이 된다. 그런데 중성자 별의 경우 현재의 물리학으로 설명하기 어려운 영역에 존재한다. 따라서 Rhoades and Ruffini이 제안한 인과율과 중력 붕괴를 피할 조건으로 중성자 별의 질량을 구하면 3 - 5 $M_(\odot)$이 된다.

Abstract ▼ AI-Helper

String theory is the theory of everything. Since Goldstone bosons can arise in superstring theories in the same multiplet as the graviton and the dilaton, detecting the emission of Goldstone boson by gravitational wave of binary pulsar will be a good method to test its reality. To understand I studi...

String theory is the theory of everything. Since Goldstone bosons can arise in superstring theories in the same multiplet as the graviton and the dilaton, detecting the emission of Goldstone boson by gravitational wave of binary pulsar will be a good method to test its reality. To understand I studied general relativity and gravitational wave as a corner stone. I studied states of white dwarf and neutron star where high density physics and cold dense matter physics appear. I solved the Einstein equation for binary objects with the Keplerian motion, and calculated the radiated power and its angular distribution. From the equilibrium and stability conditions for high density fluid including general relativistic effects, I calculated limit masses of white dwarfs and neutron stars. For white dwarfs, it is 1.5$M_(\odot)$ and for neutron stars, 3-5$M_(\odot)$. If one assumes stiff equation of state for a neutron star, its value is reduced to 1.2 - 1.5 $M_(\odot)$.

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