En relatividad general , los espaciotiempos de ondas pp , u ondas pp para abreviar, son una importante familia de soluciones exactas de la ecuación de campo de Einstein . El término pp significa ondas de frente plano con propagación paralela y fue introducido en 1962 por Jürgen Ehlers y Wolfgang Kundt .
Un tipo especial de espaciotiempo de ondas pp, los espaciotiempos de ondas planas , proporcionan el análogo más general en relatividad general de las ondas planas familiares para los estudiantes de electromagnetismo . En particular, en relatividad general, debemos tener en cuenta los efectos gravitatorios de la densidad de energía del propio campo electromagnético . Cuando hacemos esto, las ondas planas puramente electromagnéticas proporcionan la generalización directa de las soluciones ordinarias de ondas planas en la teoría de Maxwell .
Además, en la relatividad general, las perturbaciones en el propio campo gravitatorio pueden propagarse, a la velocidad de la luz, como "arrugas" en la curvatura del espacio-tiempo. Tal radiación gravitatoria es el campo gravitacional análogo a la radiación electromagnética. En relatividad general, el análogo gravitacional de las ondas planas electromagnéticas son precisamente las soluciones de vacío entre los espaciotiempos de ondas planas. Se llaman ondas planas gravitatorias .
Hay ejemplos físicamente importantes de espaciotiempos de ondas pp que no son espaciotiempos de ondas planas. En particular, la experiencia física de un observador que pasa zumbando por un objeto gravitante (como una estrella o un agujero negro) a casi la velocidad de la luz puede modelarse mediante un espacio-tiempo de ondas pp impulsivas llamado ultraboost de Aichelburg-Sexl . El campo gravitatorio de un haz de luz está modelado, en relatividad general, por una cierta onda pp simétrica al eje.
Un ejemplo de onda pp dado cuando la gravedad está en presencia de materia es el campo gravitatorio que rodea un fermión de Weyl neutro: el sistema consiste en un campo gravitatorio que es una onda pp, sin radiación electrodinámica y un espinor sin masa que exhibe simetría axial. En el espacio-tiempo de Weyl-Lewis-Papapetrou existe un conjunto completo de soluciones exactas tanto para la gravedad como para la materia. [1]
Las ondas Pp fueron introducidas por Hans Brinkmann en 1925 y han sido redescubiertas muchas veces desde entonces, sobre todo por Albert Einstein y Nathan Rosen en 1937.