Radiación electromagnética en espacio plano y de Sitter

Abstract

La idea de ley de conservación tiene una larga y profunda historia, siendo un concepto transversal a todas las áreas de la física. A nivel matemático, las leyes de conservación están profundamente conectadas con la existencia de transformaciones de simetría continuas en el principio variacional. Este hecho crucial fue elucidado por Emmy Noether en 1918 [1]. En general, solemos identificar a la energía como la carga conservada asociada a la invariancia frente a traslaciones temporales. En la década del ’60 Bondi, van der Burg, Metzner y Sachs (BMS), introdujeron la noción de simetría asintótica que permitió estudiar situaciones de radiación en espaciotiempos asintóticamente planos [2]. Uno de los resultados más importantes de sus trabajos fue la ecuación de balance de energía, que muestra que la masa de un sistema gravitatorio decrece en el tiempo en presencia de radiación. La generalización de las ideas de BMS al electromagnetismo, donde la dinámica está determinada por las ecuaciones de Maxwell, ha sido estudiada en los últimos años [3] [4] [5]. En la charla discutiré las generalizaciones de los resultados anteriores a espaciotiempos con constante cosmológica positiva (a.k.a tipo de Sitter) [6]. En particular, discutiré distintas ideas asociadas a la noción de energía en espacio plano y espacio de Sitter. Mostraré las similitudes y profundas diferencias entre dichos espacios. Discutiremos en detalle el flujo de radiación electromagnética y la conservación de energía en espacios con bordes y, finalmente, definiremos el tensor de News en el contexto electromagnético.