Publikace ÚTF

Interpreting gravitational fields of topologically massive gravity using geodesic deviation

Papajčík M.; Podolský J.

We study relative motion of nearby test particles in topologically massive gravity (TMG) in three spacetime dimensions, using the equation of geodesic deviation. We show that, in a suitable reference frame, the influence of any gravitational field can be decomposed into transverse, longitudinal, and Newtonian components, which are directly related to the Cotton scalars of the Newman-Penrose type. In particular, we prove that Cotton type N spacetimes exhibit a purely transverse gravitational effect on test particles, and can thus be reasonably interpreted as specific gravitational waves with a single polarization mode in TMG. The influence of the cosmological constant manifests itself as an isotropic effect. We also discuss the physical interpretation of spacetimes of specific algebraic types, as well as the influence of various matter fields, namely the pure radiation, perfect fluid, and electromagnetic field. As an example, we provide an explicit analysis of TN-waves and pp-waves in three-dimensional TMG.
type:article
journal:Phys. Rev. D
volume:111
nr:12
pages:124003
year:2025
eprint:arXiv:2504.02772
link: https://doi.org/10.1103/PhysRevD.111.124003
grants:Pokročilé techniky aplikované na přesné prostoročasy s černými dírami a gravitačními vlnami; 2023 - 2025; hlavní řešitel: J. Podolský
Gravitace ve čtyřech i jiných dimenzích: Exaktní řešení a jejich fyzikální aspekty; ;
Aktuální problémy teoretické fyziky; 2025; hlavní řešitel: O. Semerák, univerzitní projekt SVV pro podporu vědecké práce studentů
files:
physrevd.111.124003_papajcik.podolsky.pdf (411.31 kB)

Tato stránka byla vygenerována: 2026-05-03 01:41 GMT
Jakékoliv připomínky a dotazy ohledně webovských stránek zasílejte, prosím, na webadmin@utf.mff.cuni.cz.
Navigace pro textové prohlížeče [tato úroveň | o úroveň výš | ÚTF]
Přepnutí kodování češtiny. English version main page