Advanced Techniques Applied to Black-Hole and Gravitational-Wave Exact Spacetimes
Project goals
The main goal of the proposed research is to deepen understanding of relativistic theory of gravity by applying some advanced concepts and mathematical tools. We will focus on explicit exact models of black holes and gravitational waves in Einstein’s General Relativity with a cosmological constant. Motivated by contemporary high energy physics, we will also consider their extensions to higher dimensions, reductions to 2+1 Gravity theory, and generalizations to Quadratic Gravity. Specifically, we intend to apply a new method of algebraic classification of gravitational fields in any higher or lower dimension, Newman–Penrose and GHP formalisms for study of black hole horizons, conformal relation between spacetimes, such as Kundt and Robinson–Trautman geometries, Penrose’s method for investigation of radiative fields near conformal infinity, or recent low-regularity rigorous approaches to singularity theorems and impulsive gravitational waves. We will build on our expertise acquired during previous studies of exact solutions of any dimension in General Relativity and Quadratic Gravity.
Keywords
gravityexact solutionsblack holesgravitational wavescosmological constantgeneral relativityhigher dimensions2+1 gravityquadratic gravity
Public support
Provider
Czech Science Foundation
Programme
Standard projects
Call for proposals
SGA0202300001
Main participants
Univerzita Karlova / Matematicko-fyzikální fakulta
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
23-05914S
Alternative language
Project name in Czech
Pokročilé techniky aplikované na přesné prostoročasy s černými dírami a gravitačními vlnami
Annotation in Czech
Hlavním cílem předkládaného projektu je pomocí specifických pokročilých konceptů a matematických nástrojů hlouběji porozumět relativistické teorie gravitace. Soustředíme se na explicitní přesné modely černých děr a gravitačních vln v Einsteinově obecné relativitě s kosmologickou konstantou. Motivováni soudobou fyzikou vysokých energií prostudujeme také jejich rozšíření do vyšších dimenzí, redukci do 2+1 teorie gravitace a zobecnění do kvadratické gravitace. Konkrétně se hodláme zaměřit na aplikaci nových metod algebraické klasifikace gravitačních polí ve vyšších a nižších dimenzích, Newmanův–Penroseův a GHP formalismus pro studium horizontů černých děr, konformní relace mezi prostoročasy, jako jsou Kundtovy a Robinsonovy–Trautmanovy geometrie, Penroseovu metoda zkoumání zářivých polí blízko konformního nekonečna, či nedávné rigorózní přístupy k teorémům o singularitách a impulzním gravitačním vlnám připouštějící nízkou regularitu. Při tom budeme vycházet z našich předchozích zkušeností se studiem přesných řešení libovolné dimenze v obecné relativitě a v kvadratické gravitaci.
Scientific branches
Solution timeline
Realization period - beginning
Jan 1, 2023
Realization period - end
Dec 31, 2025
Project status
K - Ending multi-year project
Latest support payment
Feb 29, 2024
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP25-GA0-GA-R
Data delivery date
Feb 21, 2025
Finance
Total approved costs
6,241 thou. CZK
Public financial support
5,433 thou. CZK
Other public sources
759 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Basic information
Recognised costs
6 241 CZK thou.
Public support
5 433 CZK thou.
87%
Provider
Czech Science Foundation
OECD FORD
Particles and field physics
Solution period
01. 01. 2023 - 31. 12. 2025