La materia exótica tiene un significado muy específico en la relatividad general.
Relatividad general
Las ecuaciones de campo de Einstein relacionan la densidad de energía de la materia con la curvatura del espacio-tiempo, y se pueden escribir de la manera más simple de la siguiente manera:
Con la T representando el tensor de energía de estrés a la izquierda, que es la densidad de energía / momento / estrés asociada con la materia. Esto es proporcional a G, que representa la curvatura del espacio-tiempo.
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Dejando de lado los detalles matemáticos, el tensor de energía de estrés puede descomponerse en términos de densidad de energía y presión de principio:
Escrito en inglés: [energía de estrés] = [densidad de energía] + [presión]
** Hay 3 términos de presión, uno para cada dirección en el espacio.
Condiciones energéticas
Para garantizar que las soluciones a las ecuaciones de campo sean razonables, imponemos artificialmente al tensor de energía de estrés la condición de que debe ser positivo, es decir, [math] \ rho + p_i \ geq 0 [/ math].
Con un término de densidad de energía y 3 términos de presión, hay una variedad de formas de satisfacer la condición de positividad para el tensor de energía de estrés. Estas se llaman las condiciones energéticas clásicas.
Por ejemplo, podríamos insistir en que la densidad de energía es positiva, lo que permitiría que los términos de presión sean negativos, lo que satisface la condición de energía si la suma de los términos es mayor que cero (Este caso en particular se llama Condición de Energía Débil (WEC)) . Cada condición energética se define rigurosamente en la relatividad general, cada una con su propio significado físico y geométrico. Hay un montón de ellos, pero los 4 más comunes son:
- Condición de energía nula (NEC)
- Condición de energía débil (WEC)
- Condición energética fuerte (SEC)
- Condición de energía dominante (DEC)
Además, se pueden definir en un solo punto y algunos se pueden integrar a lo largo de una ruta y promediar (ANEC, AWEC, ASEC).
Materia exótica
La materia exótica es cualquier cosa con un tensor de energía de estrés que viole las condiciones de energía anteriores.
La materia exótica y sus violaciones de la condición energética son un aspecto teórico importante del estudio de los agujeros de gusano y la física de la distorsión.
Cabe señalar que todas las condiciones de energía se han violado en la práctica (a excepción de ANEC, que se puede violar en principio, pero no de ninguna manera se considera realista, en nuestro nivel actual de comprensión).
Dicho esto, no esperes que se produzcan agujeros de gusano o unidades de distorsión en el corto plazo, si es que alguna vez.
