Carl Henry Brans ( 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 , tejano nacido en Dallas , pasó su carrera académica en la vecina Luisiana , donde se graduó en 1957 en la Universidad Loyola de Nueva Orleans . Tras obtener su doctorado 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 visitante en la Universidad de Princeton, el Instituto de Estudios Avanzados y el Instituto de Física Teórica de la Universidad de Colonia ( Alemania).
Brans es muy conocido entre aquellos dedicados al estudio de la gravedad y es notable 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 la teoría de la relatividad general de Albert Einstein . El trabajo de Brans y Dicke en realidad estaba estrechamente relacionado con el trabajo anterior de Pascual Jordan , pero se desarrolló de forma independiente. Esta formulación a menudo se conoce como la teoría escalar-tensor de la gravedad de Jordan-Brans-Dicke (JBD) . En esta teoría, basada en especulaciones de Mach, Eddington, Dirac y otros, se introduce un campo escalar acoplado universalmente, además de la métrica , 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 fines de la década de 1970 han indicado que la JBD no funciona mejor que la relatividad general de Einstein estándar 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 los años 1960 y 1970, Brans desarrolló una clasificación invariante completa y efectiva de geometrías planas de Ricci de cuatro dimensiones, un tipo de enfoque post-Petrov, [2] desarrollando programas informáticos muy tempranos para manipulaciones simbólicas. [3] Resumió este trabajo en términos de la complejización de la fibra de dos formas a lo largo del 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 los ajustes del detector, [5] negando la causalidad de las variables ocultas desde el principio.
Desde la década de 1980 en adelante, 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 el estudio de la exótica 7-esfera de Milnor como un fibrado exótico de Yang-Mills, y más especialmente la infinitud de la estructura diferencial exótica en el espacio euclidiano de cuatro ( exótica 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 de suavidad exóticas 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]