Exact spacetimes and their physical properties

Abstract

Motivated by our desire to find generalizations of the Bonnor-Melvin spacetime, the thesis investigates seven static, cylindrically-symmetric and electrovacuum exact solutions to the Einstein-Maxwell equations. They contain a magnetic field and six of them also include the cosmological constant. After discussing some of the methods we use during our investigation, we present the basic properties of the spacetimes, and for each of them we also study charged test particle motion and their admissible shell sources composed of particle streams. We also perform numerical computations to determine whether the equations admit more general solutions than the exact ones we derived. 1

Motivováni snahou najít zobecnění Bonnorova-Melvinova prostoročasu, v této di- zertační práci zkoumáme sedm statických, cylindricky symetrických a elektrova- kuových přesných řešení Einsteinových-Maxwellových rovnic. Tyto prostoročasy obsahují magnetické pole a šest z nich také kosmologickou konstantu. Nejprve diskutujeme některé postupy, které využíváme při průzkumu jednotlivých řešení, a poté uvádíme základní vlastnosti všech studovaných prostoročasů. Nadto pro každý z nich také zkoumáme pohyb nabitých testovacích částic a přípustné slup- kové zdroje tvořené proudy částic. Pomocí numerických výpočtů zjišt'ujeme, jestli rovnice připouští i obecnější řešení. 1