Interakce testovacích částic s impulzními gravitačními vlnami

Abstract

V hlavní části této práce jsou rekapitulovány metody konstrukce prostoročasů s neex- pandujícími impulzními gravitačními vlnami, přesněji prostoročasů z limitního případu Kundtovy třídy zahrnující prostoročasy s gyratony. Dále užitím metody C1 -matchingu, která vede na takzvané refrakční rovnice udávající podmínky napojení geodetického po- hybu skrze impulz, zkoumáme chování volných testovacích částic. Je provedena fyzikální analýza a vizualizace geodetického pohybu pro vybrané případy studovaných prostoro- časů. V rámci této práce byl vytvořen balíček GRImpulsiveWaves pro programovací jazyk Python sloužící k interaktivní vizualizaci geodetického pohybu v impuzních prostoroča- sech právě na základě refrakčních rovnic. 1

We summarize methods of construction of spacetimes with nonexpanding impulsive gravitational waves, in particular, limit case of Kundt family including gyratonic spa- cetimes. Subsequently, using C1 -matching procedure leading to refraction formulae of geodesic trajectories crossing the impulsive hypersurfaces, we study behaviour of free test particles. We conduct a physical analysis and a visualisation of geodesic motion for selected spacetimes of our interest. As a part of this work we created a Python pro- gramming language package GRImpulsiveWaves for interactive visualisation of geodesic motion based on refraction formulae. 1