Geodesic deviation equation in locally de Sitter spacetimes

Abstract

Como é bem conhecido, a relatividade especial de Einstein, cuja cinemática é governada pelo grupo de Poincaré, deixa de valer na escala de Planck devido à existência de uma escala de comprimento invariante, dada pelo comprimento de Planck. Por essa razão, ela é incapaz de descrever a cinemática naquela escala. Uma solução possível para esse problema, a qual preserva a simetria de Lorentz — e consequentemente a causalidade — é substituir a relatividade especial de Einstein por uma relatividade especial na qual a cinemática é governada pelo grupo de de Sitter. Claro que uma mudança na relatividade especial irá pruduzir mudanças concomitantes na relatividade geral, a qual se torna o que chamamos de relatividade geral modificada por de Sitter. Trabalhando no contexto dessa teoria, o objetivo desse trabalho é deduzir a fórmula geral da aceleração relativa entre duas geodésicas próximas, a qual leva à equação do desvio geodésico modificada por de Sitter. Uma análise simples dos efeitos adicionais induzidos pela cinemática local de de Sitter é apresentada.

As is well-known, the Poincaré invariant Einstein special relativity breaks down at the Planck scale due to the presence of an invariant length, given by the Planck length. For this reason, it is unable to describe the spacetime kinematics at that scale. A possible solution to this problem that preserves Lorentz symmetry — and consequently causality — is arguably to replace the Poincaré invariant Einstein special relativity by a de Sitter invariant special relativity. Of course, a change in special relativity produces concomitant changes in general relativity, which becomes what we have called de Sitter modified general relativity. By working in the context of this theory, the purpose of this work is to deduce the general relative acceleration between nearby geodesics, which leads to the de Sitter modified geodesic deviation equation. A simple analysis of the additional effects induced by the local de Sitter kinematics is presented.