Il Nuovo Cimento A (1965-1970)

, Volume 99, Issue 4, pp 489–507 | Cite as

A systematic examination of 5-dimensional kaluza-klein theory with sources consisting of point particles or strings

  • N. Mankoč-Borštnik
  • M. Pavšič


Five-dimensional general relativity with sources which are five-dimensional point particles or strings was investigated as an instructive model for studying the classical Kaluza-Klein theories. The field equations and the equations of motion of a test particle were derived. Attention was paid only to those solutions which are isometric in the extra dimension. Expressions for the gravitational mass, inertial mass, electric charge and the scalar mass were derived. Next test particles and sources were treated as strings which are wound around the compact extra dimension; then a single string is a source of a field which is isometric or approximately isometric along the extra dimension. Finally we suggest some approaches which could lead to a realistic Kaluza-Klein theory.


04.90. - Other topics in relativity and gravitation 

Статистическое исследование пятимерной теории Калуца-Клейна с источниками, состояшими иэ точечных частиц или струн


Исследуется пятимерная обшая теория относительности с источниками, которые представляют пятимерные точечные частицы или струны. Этот подход преднаэначен для иэучения классических теорий Калуца-Клейна. Выводятся уравнения поля и уравнения движения пробных частиц. Особое внимание уделяется тем рещениям, которые являются иэометрическими в дополнительном иэмерении. Выводятся выражения для гравитационной массы, инерционной массы, злектрического эаряда и скалярной массы. Пробные частицы и источники рассматриваются как струны, которые намотаны на компактное дополнительное иэмерение. Отдельная струна предстаэляет источник поля, которое является иэометрическим или приближенно иэометрическим вдоль дополнительного иэмерения. В эаключение, мы предлагаем подход, который может привести к реалистической теории Калуца-Клейна.


Si studia la relatività generale a cinque dimensioni con sorgenti che sono particelle puntiformi a cinque dimensioni o stringhe come un modello informativo per studiare le teorie classiche di Kaluza-Klein. Si sono derivate le equazioni di campo e le equazioni di moto di una particella test. Si è prestata attenzione solo a quelle soluzioni che sono isometriche nella dimensione extra. Sono state derivate le espressioni per la massa gravitazionale, la massa d’inerzia, la carica elettrica e la massa scalare. Successivamente le particelle test e le sorgenti sono state considerate come stringhe avvolte intorno alla dimensione extra compatta; allora una stringa singola è una sorgente di un campo che è isometrico o approssimativamente isometrico lungo la dimensione extra. Infine si suggeriscono alcuni approcci che potrebbero portare ad una teoria realistica di Kaluza-Klein.


Unable to display preview. Download preview PDF.

Unable to display preview. Download preview PDF.


  1. (1).
    J. Rayski:Acta Phys. Pol.,27, 89, 947 (1965);28, 87 (1965);Nuovo Cimento A,70, 49 (1982);E. Leibowitz andN. Rosen:Gen. Rel. Grav.,4, 449 (1973);Y. M. Cho andP. G. O. Freund:Phys. Rev. D,12, 1711 (1975);Y. Fujii:Phys. Lett. B,98, 179 (1981);C. A. Orzalesi:Fortschr. Phys.,29, 413 (1981);E. Witten:Nucl. Phys. B,186, 412 (1981);A. Salam andJ. Strathdee:Ann. Phys. (N.Y.),141, 316 (1982) and many other authors (see also the following references).MathSciNetGoogle Scholar
  2. (2).
    E. Cremmer andJ. Scherk:Nucl. Phys. B,108, 409 (1976);118, 61 (1977);J. F. Luciani:Nucl. Phys. B,135, 111 (1978):M. J. Duff, B. E. Nilsson andC. N. Pope:Phys. Rep.,130, 1 (1986);W. Mecklenburg:Fortschr. Phys.,32, 207 (1984) and references therein.MathSciNetCrossRefADSGoogle Scholar
  3. (3).
    J. S. Nodvik:Phys. Rev. Lett.,55, 2519 (1985).MathSciNetCrossRefADSGoogle Scholar
  4. (4).
    See,e.g.,D. J. Gross andM. J. Perry:Nucl. Phys. B,226, 29 (1983);J. Gegenberg andG. Kunstatter:Phys. Lett. A,106, 410 (1984).MathSciNetCrossRefADSGoogle Scholar
  5. (5).
    A. Davidson andR. A. Owen:Phys. Lett. B,166, 123 (1986).MathSciNetCrossRefADSGoogle Scholar
  6. (6).
    A. Davidson andR. A. Owen:Phys. Lett. B,155, 249 (1986).Google Scholar
  7. (7).
    A. Chodos andS. Detweiler:Gen. Rel. Grav.,14, 879 (1982).MathSciNetCrossRefADSMATHGoogle Scholar
  8. (8).
    D. Pollard:J. Phys. A,16, 565 (1983).MathSciNetCrossRefADSGoogle Scholar
  9. (9).
    C. Brans andR. H. Dicke:Phys. Rev. D,124, 925 (1961).MathSciNetCrossRefADSMATHGoogle Scholar
  10. (10).
    M. Pavšič:Useful Planck System of Units J. Stefan Institute, 1981, preprint, unpublished.Google Scholar
  11. (11).
    M. W. Kalinowski:Z. Phys. C,33, 67 (1986).MathSciNetCrossRefADSGoogle Scholar
  12. (12).
    L. P. E. Eisenhart:Riemannian Geometry (Princeton University Press, Princeton, N.J., 1926).MATHGoogle Scholar
  13. (13).
    See,e.g.,C. Rebbi:Phys. Rep.,12, 1 (1974);J. Scherk:Rev. Mod. Phys.,47, 123 (1975).MathSciNetCrossRefADSMATHGoogle Scholar
  14. (14).
    I. Y. Aref’eva, B. G. Dragović andI. V. Volovič:Phys. Lett. B,177, 375 (1986).Google Scholar
  15. (15).
    A. Davidson andD. A. Owen:Phys. Lett. B,177, 77 (1986).MathSciNetCrossRefADSGoogle Scholar

Copyright information

© Società Italiana di Fisica 1988

Authors and Affiliations

  • N. Mankoč-Borštnik
    • 1
    • 2
  • M. Pavšič
    • 1
  1. 1.J. Stefan InstituteE. Kardelj University of LjubljanaLjubljanaYugoslavia
  2. 2.Faculty of Natural Sciences and TechnologyUniversity of LjubljanaLjubljanaYugoslavia

Personalised recommendations