Carl Henry Brans ( / b r æ n z / ; nacido el 13 de diciembre de 1935) es un físico matemático estadounidense mejor conocido por su investigación sobre los fundamentos teóricos de la gravitación dilucidados en su obra más publicitada, la teoría de Brans-Dicke .
Carl Brans, texano y nacido en Dallas , pasó su carrera académica en la vecina Luisiana , donde se graduó en 1957 en la Universidad Loyola de Nueva Orleans . Habiendo obtenido su Ph.D. Licenciado en la Universidad de Princeton en 1961, regresó a Loyola en 1960 y más tarde se convirtió en Profesor Distinguido de Física Teórica JC Carter. Desde entonces ha sido profesor invitado en la Universidad de Princeton, el Instituto de Estudios Avanzados y el Instituto de Física Teórica de la Universidad de Colonia , Alemania.
Brans es bien conocido entre quienes se dedican al estudio de la gravedad y se destaca por su desarrollo, con Robert H. Dicke , de la teoría de la gravitación de Brans-Dicke en la que la constante gravitacional varía con el tiempo, [1] un competidor líder de Albert Einstein. La teoría de la relatividad general de . El trabajo de Brans y Dicke en realidad estuvo estrechamente relacionado con trabajos anteriores de Pascual Jordán , pero se desarrolló de forma independiente. Esta formulación a menudo se conoce como teoría de la gravedad escalar-tensor de Jordan-Brans-Dicke (JBD) . En esta teoría, basada en especulaciones de Mach, Eddington, Dirac y otros, se introduce un campo escalar universalmente acoplado, además de la métrica , lo que finalmente da como resultado una teoría en la que la constante gravitacional depende de la distribución de la materia en el universo. . Una serie de mediciones muy precisas realizadas a finales de la década de 1970 han indicado que al JBD no le va mejor que a la Relatividad General estándar de Einstein, más simple, en el contexto del sistema solar. Sin embargo, los avances en la teoría de cuerdas y en la cosmología inflacionaria han renovado el interés en las modificaciones del campo escalar de la relatividad general estándar , aunque no en la forma JBD original.
En las décadas de 1960 y 1970, Brans desarrolló una clasificación invariante completa y eficaz de geometrías planas de Ricci de cuatro dimensiones, un tipo de enfoque post-Petrov, [2] desarrollando muy temprano programas informáticos para manipulaciones simbólicas. [3] Resumió este trabajo en términos de la complejización de la fibra de dos formas en el espacio-tiempo. [4] También trabajó en ciertas cuestiones relacionadas con el argumento aparentemente circular en las pruebas del teorema de Bell en el que se supone a priori que las variables ocultas no influyen en la configuración del detector, [5] negando la causalidad de las variables ocultas desde el principio.
A partir de la década de 1980, Brans ha considerado ciertos desarrollos en topología diferencial relacionados con la existencia de estructuras diferenciales globales exóticas (no estándar) y sus posibles aplicaciones a la física. Este trabajo incluye observar las exóticas 7 esferas de Milnor como un paquete exótico de Yang-Mills, y muy especialmente la infinidad de estructuras diferenciales exóticas en el espacio euclidiano cuatro ( exótico R 4 ) como modelos alternativos para el espacio-tiempo en la relatividad general. [6] [7] Gran parte de este trabajo se ha realizado en colaboración con Torsten Asselmeyer-Maluga de Berlín. En particular, propusieron que las estructuras exóticas de suavidad pueden resolver algunos de los problemas de la cosmología, como la materia oscura o la energía oscura. Juntos publicaron un libro, Exotic Smoothness and Physics , en 2007. [8]