De?i?en yer?ekimi teorisi kendi yolunda evrenin yap?s?n? a??klar. ?ok boyutlu yemeklerde kara delikler. G?ksel mekanik ve baz? g?revleri
?ki n?tron y?ld?z?ndan olu?an bir sistem, bir ?evreye yol a?ar - bo?luk dalgalanmalar? -
Yer ?ekimi(D?nya Yer?ekimi, Yer?ekimi) - K?tle olan t?m bedenlere tabi olan do?ada temel etkile?im. ?o?unlukla yer?ekimi alan ?l?e?inde ?al???r.
Terim Yer ?ekimi Ayr?ca yer?ekimi alan?n? ve yer?ekimi etkile?imini inceleyen fizikte b?l?m?n ad? olarak da kullan?l?r.
|
Yer?ekimi etkile?imi
Yer?ekiminin en ?nemli ?zelli?i, bunun neden oldu?u k???k deneme cisimlerinin h?zlanmas?n?n neredeyse bu bedenlerin k?tlesine ba?l? olmamas?d?r. Bunun nedeni, do?ada bir kuvvet olarak yer?ekiminin etkile?en bedenlerin k?tlesi ile do?ru orant?l? olmas?d?r. Gezegenlerin ve y?ld?zlar?n b?y?kl???ne ula?an bedenlerin b?y?kl??? ile yer?ekimi kuvveti belirleyici hale gelir ve bu nesnelerin k?resel ?eklini olu?turur. Galaksiler ve s?per scraps k?melerinin seviyesine kadar boyutlarda daha fazla art?? ile s?n?rl? etkisi. Bu, s?per s?n?flar?n art?k yuvarlak bir ?ekle sahip olmamas?na, ancak en b?y?k galaksiler birikimlerine sahip d???mlere biti?ik uzun puro ?ekilli liflere benzemesine yol a?ar. Yer?ekimi etkile?imi, d?nyam?zdaki d?rt temel etkile?imden biridir. Klasik mekanik ?er?evesinde, yer?ekimi etkile?imi a??klanmaktad?r. kanun d?nya ?ap?nda yer?ekimi K?tle'nin iki g?vdesi aras?ndaki yer?ekimi ?ekim g?c?n?n ve mesafe ile ayr?lm?? olan Newton,
.
Burada - E?it m3 /(2 ile kg). Eksi i?areti, deneme g?vdesine etki eden kuvvetin her zaman test g?vdesinden yer?ekimi alan?n?n kayna??na, yani yar??ap vekt?r? boyunca y?nlendirildi?i anlam?na gelir. Yer?ekimi etkile?imi her zaman bedenlerin cazibesine yol a?ar.
?iddet alan? potansiyeldir. Bu, bir ?ift v?cudun yer?ekimi cazibesinin potansiyel enerjisini tan?tman?n m?mk?n oldu?u anlam?na gelir ve bu enerji, cisimleri kapal? kontur boyunca hareket ettirdikten sonra de?i?meyecektir. Yer?ekimi alan?n?n potansiyeli, ?iddet alan?ndaki bedenlerin hareketini incelerken ??z?m? basitle?tiren kinetik ve potansiyel enerji miktar?n? koruma yasas?n? gerektirir.
Newton mekani?i ?er?evesinde, yer?ekimi etkile?imi D??me. Bu, devasa v?cudun nas?l hareket ederse hareket etsin, uzayda herhangi bir noktada, yer?ekimi potansiyeli ve g?c?n?n sadece belirli bir zamanda v?cudun konumuna ba?l? oldu?u anlam?na gelir. Ancak muhasebe Lorenz de?i?mez Yer?ekimi kuvveti ve Lenar ve Vicert potansiyellerine y?nelik kararla yer?ekimi etkilerinin yay?lmas?nda gecikme, hareket etmede sabit h?z Referans sistemleri, yer?ekimi nedeniyle ek bir kuvvet bile?enidir. Durum, elektrik kuvveti olan duruma tamamen e?de?erdir, g?zlemci hareket ederken, ayn? zamanda manyetik bir alan ve manyetik kuvvet ortaya ??kar?r. hareketler. Bu, m?lkiyete yol a?an yer?ekiminin yay?lmas?n?n s?n?rl? h?z?n? dikkate almay? gerekli k?lar Kapat ve yer?ekimi etkile?iminde gecikme. 19. ve 20. y?zy?l?n sonunda bir dizi fizik?inin ?abalar?yla - O. Hevisaid, A. Poincar, G. Minkovsky, A. Zommerfeld, H. Lorenz, vb. - Temeller (LITG), g?receli h?zda referans?n atalet sistemlerindeki yer?ekimini tan?mlayan at?lm??t?r.
Sonu? olarak, Isaac Newton'un (1687) evrensel yer?ekimi yasas?, olduk?a iyi tahmin edilen Lorenz-Invitating a??rl?k teorisine dahil edildi. Genel davran?? yer ?ekimi. 1915'te Albert Einstein, yer?ekimi alan?ndaki fenomenleri uzay-zaman?n geometrisi a??s?ndan tan?mlayarak ve yer?ekiminin spatio-temporal ?l??mlerin sonu?lar? ?zerindeki etkisini dikkate alarak olu?turuldu (OT).
G?ksel mekanik ve baz? g?revleri
Bedenlerin bo? alandaki hareketini sadece yer?ekimi etkisi alt?na inceleyen mekanik b?l?m?ne denir. G?ksel Mekanik.
G?ksel mekani?in en kolay g?revi, iki cismin bo? alandaki yer?ekimi etkile?imidir. Bu sorun analitik olarak ??z?l?r; ??z?m?n?n sonucu genellikle form?le edilir. ?? ?ekli Kepler Yasalar?.
Etkile?en cisim say?s?nda bir art??la, g?rev keskin bir ?ekilde karma??kt?r. Dolay?s?yla, ?? bedenin zaten ?nl? g?revi (yani, ?? cismin e?it olmayan kitlelerle hareketi) genel olarak analitik olarak ??z?lemez. Say?sal bir ??z?mle, ba?lang?? ko?ullar?na ili?kin kararlar?n istikrars?zl??? h?zla ger?ekle?ir. Uyguland??? gibi G?ne? enerjisi sistemi Bu istikrars?zl?k, gezegenlerin y?z milyon y?l? a?an bir ?l?ekte hareketinin tahmin edilmesine izin vermez.
Baz? belirli durumlarda, yak?n bir ??z?m bulmak m?mk?nd?r. En ?nemli durum, bir v?cudun k?tlesinin di?er bedenlerin k?tlesinden ?nemli ?l??de daha b?y?k olmas?d?r (?rnekler: G?ne? sistemi ve Sat?rn halkalar?n?n dinamikleri). Bu durumda, ilk yakla??mda, ???k bedenlerinin birbirleriyle etkile?ime girmedi?ini ve Keupler y?r?ngeleri boyunca b?y?k bir v?cut etraf?nda hareket etti?ini varsayabiliriz. Aralar?ndaki g?r?nt?ler rahats?zl?k teorisi ?er?evesinde dikkate al?nabilir ve zaman i?inde ortalamas? al?nabilir. Ayn? zamanda, rezonanslar, ?ekiciler, rastgelelik vb. ?yi Bir ?rnek Bu fenomenler Sat?rn halkalar?n?n ?nemsiz bir yap?s?d?r.
Sistemin uzun vadeli davran??lar?n? yakla??k olarak ayn? k?tlenin ?ok say?da ?ekici cisiminden tan?mlamas?na ra?men, bu dinamik kaos fenomeni nedeniyle yap?lamaz.
G??l? yer?ekimi alanlar?
G??l? yer?ekimi alanlar?nda veya g?receli h?zlarda hareket ederken, genel g?relilik teorisinin etkileri ortaya ??kmaya ba?lar:
- Yer?ekimi Yasas?'n?n Newton'dan sapmas?;
- yer?ekimi bozukluklar?n?n nihai oran? ile ili?kili potansiyellerin gecikmesi;
- yer?ekimi dalgalar?n?n ortaya ??kmas?;
- Do?rusal olmayan etkiler: Yer?ekimi dalgalar? birbirleriyle etkile?ime girme yetene?ine sahiptir, bu nedenle g??l? alanlarda dalgalar?n ?st ?ste binmesi ilkesi art?k yerine getirilmemi?tir;
- g?r?n?r uzay-zaman?n geometrisinde bir de?i?iklik;
Yer?ekimi radyasyonu
AT'nin tahminlerinden biri, varl??? hala do?rudan g?zlemlerle do?rulanmayan yer?ekimi radyasyonudur. Bununla birlikte, varl??? lehine dolayl? g?zlem vard?r, yani: ?ift sistem PSR B1913+16 Pulsar (Pulsar Halsa-Tylor) ile, bu enerjinin yer?ekimi radyasyonu ile ta??nd??? modelle ?ok tutarl?d?r.
OT'ye g?re, yer?ekimi radyasyonu sadece alternatif quadarupol veya daha y?ksek multipolik momentlere sahip sistemler ?retebilir. Yer?ekimi g?c? BEN-Multipol elektrik tipine sahipse ve manyetik tipte bir multipole varsa, v- Yay?lan sistemdeki kaynaklar?n karakteristik bir h?z? ve C.- I????n h?z?. B?ylece, bask?n moment elektrik tipinin d?rtl? an?n? al?r ve kar??l?k gelen radyasyonun g?c?:
Nerede - yay?lan sistemin k?tlelerinin da??l?m?n?n quadaropol an?n?n tens?r?. Devaml?
WUS, radyasyon g?c?n?n s?ras?n? de?erlendirmenizi sa?lar.
1969'dan beri yer?ekimi radyasyonunun do?rudan tespit giri?imleri (Weber deneyleri) ger?ekle?tirilmi?tir. ABD, Avrupa ve Japonya'da ?u anda birka? aktif yer dedekt?r? (LIGO, Ba?ak, Tama, Geo 600) ve LISA uzay yer?ekimi dedekt?r? (lazer interferometre uzay-lazer-interferometrik uzay anteni) projesi vard?r. Rusya'da Tatarstan Cumhuriyeti "Dulkyn" Bilimsel Yer?ekimi ve Kuyu Ara?t?rmalar? Bilim Merkezi'nde bir yer dedekt?r? geli?tirilmektedir.
Yer?ekiminin ince etkileri
Yer?ekimi cazibe ve yava?laman?n klasik etkilerine ek olarak, Genel teori G?relilik, d?nyevi ko?ullarda ?ok zay?f olan ve bu nedenle tespit ve deneysel do?rulamalar? ?ok zor olan di?er yer?ekimi belirtilerinin varl???n? ?ng?r?r. Yak?n zamana kadar, bu zorluklar?n ?stesinden gelmek, deneycilerin yeteneklerinin d???nda g?r?n?yordu.
Bunlar aras?nda ?zellikle, atalet referans sistemlerinin (veya Lenze Tyrring'in etkisini) ve. 2005 y?l?nda, NASA otomatik aparat? yer?ekimi probu B, D?nya'n?n yak?n?ndaki bu etkileri ?l?mek i?in bir deney ger?ekle?tirmi?tir, ancak 2007'de sunulan sonu?lar b?y?k ?l??m hatalar? nedeniyle belirsizdir.
Kuantum Yer?ekimi Teorisi
Yar? y?zy?l giri?imlerinin tarihine ra?men, yer?ekimi, t?ketmeyenlerin hen?z in?a edilmedi?i temel etkile?imlerden sadece ?letilen kuantum teorisi. -Den d???k enerjiler, kuantum tarlalar teorisinin ruhuna g?re, yer?ekimi etkile?imi, 2 (OT kavram?ndan devam ediyorsa) veya Lorenz -invariant a??rl?k teorisi (LITG) i?in 1 (OT kavram?ndan devam ediyorsa) ile kalibrasyon bozonlar?n?n de?i?imi olarak temsil edilebilir.
Buradaki sorun, y?ksek enerjilerle, GRO'nun a??klamas?n?n ?al??may? durdurmas?d?r. Bu nedenle, ?u anda kuantum yer?ekimi yo?un teorik ara?t?rmalar?n konusudur.
Modern Yer?ekimi Teorileri
Hi?bir temel alan?n i? yap?s?n?n hen?z a??lmamas? nedeniyle, saha ta??y?c?lar?n?n parametreleri ?l??lmemi?tir, olas?l?k ortaya ??kar A??klamalar Birka? rakip teoriye sahip yer?ekimi alan?. T?m bu teoriler, deneysel testlerin ?u anda yap?ld??? yakla??m ?er?evesinde benzer sonu?lar vermektedir (bkz. Makaleye). A?a??dakiler birka? temel, en iyi geli?mi? veya iyi bilinen yer?ekimi teorileri taraf?ndan tan?mlanmaktad?r.
Genel G?relilik Teorisi
Uluslararas? SI birimleri sisteminde, LITG yer?ekimi denklemi
,
Burulma alan?, elektromanyetizmdeki alan?n manyetik bile?eninin bir analogudur. Yer?ekimi g?c?n?n ifadesi a?a??daki g?r?n?me sahiptir:
- M- kuvvetin hareket etti?i par?ac???n k?tlesi,
- vM- Par?ac???n h?z?.
D?nen g?vdenin d???ndaki alan?n yukar?daki denklemlerinden b?kmek i?in form?l? t?retebilirsiniz:
,
Nerede L. V?cudun d?nme d?rt?s?n?n bir an? vard?r.
Yer?ekimi fenomenlerindeki boyama alan?n?n bir sonucu olarak bir etki m?mk?nd?r.
Enerjinin yo?unlu?u ve yer?ekimi alan?n?n enerjisinin ak???n?n yo?unlu?unun vekt?r? i?in () ortaya ??k?yor:
Yer?ekimi alan?, iki bile?eni (yer?ekimi ivmesi ve b?k?lme) olan LITG'de vekt?r oldu?undan, h?zland?r?lm?? b?y?k cisimlerden dipol yer?ekimi radyasyonu kabul edilebilir hale gelir. Bu radyasyon, ?rne?in, okuma yazma bilmeyen v?cut hareketinin okuma yazma bilmeyen v?cut hareketi ile ortaya ??kabilir. Bununla birlikte, cisimlerde, t?bbi dipol yer?ekimi radyasyonu, bireysel cisimlerin radyasyonu i?in kar??l?kl? tazminat nedeniyle s?f?ra gider ve quadaropol radyasyonu OT'de oldu?u gibi bask?n hale gelir.
Zay?f alanlarda, uzay-zaman Mingkovsky’nin alan?n?n tek bir metrik tens?r? ve alan denklemleri ile tan?mlan?r. Lorenz. Par?ac?klar?n b?y?k h?zlar?nda veya olduk?a g??l? alanlarda, yer?ekimi alan?n?n spatio-temporal ?l??mlerin sonu?lar? ?zerindeki etkisini dikkate almak gerekir. ?rne?in, yer?ekimi ???k ???nlar?n? orijinal y?nden reddedebilir ve h?zlar?n? de?i?tirebilir. Bu t?r fenomenleri dikkate almak i?in, Minkovsky'nin metrik tens?r?n? metrik tens?r?n form?llerindeki kavisli pseudorimanov bo?lu?unun metrik tens?r?ne de?i?tirerek LITG'den KTG'ye bir ge?i? ger?ekle?tirilir. Bu, KTH denklemlerini bir kovaryant tens?r formunda temsil etmenizi ve de?i?tirilen metrik tens?r? dikkate alman?z? sa?lar. K?yametsel t?revler arac?l???yla keyfi bir say?m sistemindeki yer?ekimi alan?n?n tens?r denklemleri ?unlard?r:
,
Yer?ekimi alan?n? ?reten 4 y?zy?lda bir darbe yo?unlu?u (k?tle ak?m? yo?unlu?u) oldu?u yerlerde, bile?enden olu?an anti-simetriktir.
Bir tens?r yard?m?yla in?a edilmi?tir:
Bu tens?r sayesinde, LITG ve CTG, yer?ekimi alan?n?n enerji mulusunun yo?unlu?unun tens?r? ile problemle otomatik olarak ??z?l?r. Bu tens?r, bir metrik bulurken t?m sorunlar?n ??z?lmesinde rol oynar. S?n?r ko?ullar? ile birlikte (?rne?in, b?y?k cisimlerin y?zeyinde), bu, referans sistemlerin do?ru tan?mlanmas? i?in gerekli ko?ullar? belirleyerek uygun OT probleminden ka??nmaya izin verir.
CTG kendi hareket denklemlerinden farkl?d?r. Hem partik?ller hem de alan kuantta i?in ayn? hareket denklemi (denklik ilkesinin bir sonucu olarak) PTO'da kullan?l?rsa, KTG hareket denklemlerinde ve Quanta de?i?ir ve vekt?r-tengen formunda enerji-puls korunma yasas?n?n ayr?nt?l? kullan?m?d?r.
KTH'deki problemleri ??zerken, bir diferansiyel denklem sistemini ??zmek gerekir ?? T?r- Yer?ekimi alan?n?n bile?eni, metrik denklemleri ve hareket denklemleri i?in denklemler. Ayn? zamanda, kitlelerin alan?n kaynaklar? olarak hareketi alan?n resmini de?i?tirir ve metrik de?i?iklikler sadece kitlelerin konfig?rasyonundaki de?i?imden de?il, ayn? zamanda yer?ekimi alanlar?n?n gerginli?indeki bir de?i?iklik nedeniyle de de?i?ir. KTG'deki maddenin hareketinin denklemi, OT'den farkl? olarak, reaktif hareketi tan?mlaman?z? sa?lar. zay?f alan Meshchersky'nin g?receli denkleminde.
2. http://dulkyn.org.ru/ru/about.html.
3. Fedosin S.G. K?tle, momentum ve yer?ekimi alan?n?n enerjisi. 3, hay?r. 3, Eyl?l 2008, s.30-35); Makale -Rus dili :.
4. Logunov A.A., Mastyerishvili M.A. G?reli yer?ekimi teorisinin temelleri. -Moskova Eyalet ?niversitesi Yay?m Evi, 1986, s. 308.
Yer?ekiminin evrendeki nesneler aras?ndaki en zay?f etkile?im olmas?na ra?men, fizik ve astronomide ?nemi ?ok b?y?kt?r, ??nk? fiziksel nesneleri uzayda herhangi bir mesafede etkileyebilir.
Astronomi almaya d??k?nseniz, yer?ekimi kavram?n?n veya evrensel yer?ekimi yasas?n?n ne oldu?u sorusunu d???nm?? olmal?s?n?z. Yer?ekimi, evrendeki t?m nesneler aras?nda evrensel bir temel etkile?imdir.
Yer?ekimi yasas?n?n ke?fi, ?nl? ?ngiliz fizik?i Isaac Newton'a atfedilir. Muhtemelen, bir?o?unuz ?nl? bilim adam?n?n ba??na d??en bir elman?n hikayesini biliyorsunuz. Bununla birlikte, hikayeye derinlemesine bakarsan?z, filozof ve bilim adamlar?n?n, ?rne?in Epicurus'un, d?neminden ?ok ?nce yer?ekimi varl???n? d???nd???n? g?rebilirsiniz. Bununla birlikte, ilk olarak klasik mekanik ?er?evesinde fiziksel bedenler aras?ndaki yer?ekimi etkile?imini tan?mlayan Newton'du. Teorisi, genel g?relilik teorisinde yer?ekiminin uzaydaki etkisini ve uzay-zamansal s?reklili?indeki rol?n? daha do?ru bir ?ekilde tan?mlayan bir ba?ka ?nl? bilim adam?-Albert Einstein taraf?ndan geli?tirildi.
Newton'un d?nya yer?ekimi yasas?, k?tle iki noktas? aras?ndaki yer?ekimi ?ekim g?c?n?n, ayr?lm?? mesafenin mesafenin karesi ile ters orant?l? oldu?unu ve her iki kitle ile do?ru orant?l? oldu?unu s?yl?yor. Yer?ekimi g?c? uzun aral?kt?r. Yani, k?tle ile v?cudun nas?l hareket edece?ine bak?lmaks?z?n, klasik mekanikte yer?ekimi potansiyeli sadece belirli bir zamanda bu nesnenin konumuna ba?l? olacakt?r. Nesnenin k?tlesi ne kadar b?y?k olursa, yer?ekimi alan? ne kadar b?y?k olur, o kadar g??l? olur yer?ekimi g?c? Sahiptir. Galaksiler, y?ld?zlar ve gezegenler gibi kozmik nesneler, en b?y?k cazibe g?c?ne ve buna g?re olduk?a g??l? yer?ekimi alanlar?na sahiptir.
Yer?ekimi alanlar?
D?nyan?n yer?ekimi alan?
Bir yer?ekimi alan?, evrendeki nesneler aras?ndaki yer?ekimi etkile?iminin ger?ekle?tirildi?i bir mesafedir. Nesnenin k?tlesi ne kadar b?y?k olursa, yer?ekimi alan? ne kadar g??l? olursa, belirli bir alandaki di?er fiziksel cisimler ?zerindeki etkisi o kadar somut olur. Nesnenin yer?ekimi alan? potansiyeldir. ?nceki ifadenin ?z?, iki beden aras?ndaki potansiyel cazibe enerjisini getirirseniz, ikincisini kapal? kontur boyunca hareket ettirdikten sonra de?i?meyece?idir. Buradan bir kapal? devrede potansiyel ve kinetik enerji miktar?n?n korunmas?n?n bir ba?ka ?nl? yasas? ortaya ??k?yor.
Maddi d?nyada, yer?ekimi alan? b?y?k ?nem ta??maktad?r. Evrendeki ?ok ?eyleri olan t?m maddi nesneler taraf?ndan ele ge?irilirler. Yer?ekimi alan? sadece maddeyi de?il, ayn? zamanda enerjiyi de etkileyebilir. Tam olarak, mant?ksal yap? ile karakterize edilen g?ne? sistemleri, galaksiler ve di?er astronomik k?melerin olu?turuldu?u kara delikler, kuasarlar ve ultra -k?tleli y?ld?zlar gibi b?y?k kozmik nesnelerin yer?ekimi alanlar?n?n etkisinden kaynaklanmaktad?r.
En son bilimsel veriler, evreni geni?letmenin ?nl? etkisinin ayn? zamanda yer?ekimi etkile?imi yasalar?na dayand???n? g?stermektedir. ?zellikle, evrenin geni?lemesi, hem k???k hem de en b?y?k nesneler olmak ?zere g??l? yer?ekimi alanlar? taraf?ndan kolayla?t?r?l?r.
?ift sistemde yer?ekimi radyasyonu
Yer?ekimi radyasyonu veya yer?ekimi dalgas?, ilk olarak ?nl? bilim adam? Albert Einstein taraf?ndan fizik ve kozmolojiye tan?t?lan bir terimdir. Yer?ekimi teorisindeki yer?ekimi radyasyonu, de?i?ken ivme ile malzeme nesnelerinin hareketi ile ?retilir. Nesnenin h?zlanmas? s?ras?nda, yer?ekimi dalgas?, oldu?u gibi, ondan “k?r?l?r”, bu da ?evredeki alandaki yer?ekimi alan?nda dalgalanmalara yol a?ar. Buna bir yer?ekimi dalgas?n?n etkisi denir.
Her ne kadar yer?ekimi dalgalar? Einstein'?n genel g?relilik teorisi ve di?er yer?ekimi teorileri taraf?ndan ?ng?r?lse de, asla do?rudan ke?fedilmemi?tir. Bu ?ncelikle a??r? k???kl?klerinden kaynaklanmaktad?r. Ancak astronomide bu etkiyi do?rulayabilecek dolayl? kan?tlar vard?r. Dolay?s?yla, bir yer?ekimi dalgas?n?n etkisi, ?ift y?ld?zlar?n yak?nla?mas? ?rne?i ?zerinde g?zlenebilir. G?zlemler, ?ift y?ld?zlar?n yak?nsama oranlar?n?n bir dereceye kadar yer?ekimi radyasyonuna harcanan bu kozmik nesnelerin enerjisinin kayb?na ba?l? oldu?unu do?rulamaktad?r. Bilim adamlar?, yeni nesil ileri Ligo ve Ba?ak teleskoplar?n?n yard?m?yla yak?n gelecekte bu hipotezi g?venilir bir ?ekilde teyit edebilecekler.
Modern fizikte iki mekanik kavram? vard?r: klasik ve kuantum. Kuantum mekani?i nispeten yak?n zamanda ve temelde klasik mekanikten farkl? olarak yeti?tirildi. ???NDE kuantum mekani?i Nesnelerin (Quanta) belirli h?k?mleri ve h?zlar? yoktur, buradaki her ?ey olas?l?klara dayan?r. Yani, nesne belirli bir zamanda uzayda belirli bir yeri i?gal edebilir. Nerede daha fazla hareket edece?iniz, g?venilir bir ?ekilde belirlemek imkans?zd?r, ancak sadece y?ksek bir olas?l?kla.
Yer?ekiminin ilgin? etkisi, uzay-zamansal bir s?reklili?i b?kebilmesidir. Einstein'?n teorisi, enerji p?ht?s?n?n veya herhangi bir maddi maddenin etraf?ndaki alanda uzay-zaman?n kavisli oldu?unu s?yl?yor. Buna g?re, bu maddenin yer?ekimi alan?n?n etkisi alt?na giren par?ac?k y?r?ngesi de?i?mektedir, bu da hareketlerinin y?r?ngesini tahmin etme olas?l??? y?ksektir.
Yer?ekimi teorileri
Bug?n, bilim adamlar? bir d?zineden fazla farkl? yer?ekimi teorisi biliyorlar. Bunlar klasik ve alternatif teorilere ayr?l?r. Birincisinin en ?nl? temsilcisi, 1666'da ?nl? ?ngiliz fizik?isi taraf?ndan icat edilen Isaac Newton'un klasik a??rl?k teorisidir. ?z?, mekanikteki b?y?k bedenin etraf?nda daha k???k nesneler ?eken bir yer?ekimi alan?na yol a?mas? ger?e?inde yatmaktad?r. Buna kar??l?k, ikincisi, evrendeki di?er maddi nesneler gibi bir yer?ekimi alan? da vard?r.
Bir sonraki pop?ler yer?ekimi teorisi, 20. y?zy?l?n ba??nda d?nyaca ?nl? Alman bilim adam? Albert Einstein taraf?ndan icat edildi. Einstein, yer?ekimini bir fenomen olarak daha do?ru bir ?ekilde tan?mlamay? ve eylemini sadece klasik mekanikte de?il, kuantum d?nyas?nda da a??klamay? ba?ard?. Genel g?relilik teorisi, yer?ekimi gibi bir kuvvetin, uzay-zamansal s?reklili?i ve hareketin y?r?ngesini etkileme yetene?ini tan?mlar. temel par?ac?klar uzayda.
En b?y?k dikkatin alternatif a??rl?k teorileri aras?nda, belki de vatanda??m?z, ?nl? fizik?i A.A. taraf?ndan icat edilen g?receli bir teori. Logunov. Einstein'?n aksine Logunov, yer?ekiminin geometrik de?il, ger?ek, yeterince g??l? bir fiziksel g?? alan? oldu?unu savundu. Alternatif yer?ekimi teorileri aras?nda skaler, bimetrik, quasilinear ve di?erleri de bilinmektedir.
- Alan? ziyaret eden ve D?nya'ya d?nen insanlar i?in, ilk ba?ta gezegenimizin yer?ekimi etkisinin g?c?ne al??mak olduk?a zordur. Bazen birka? hafta s?rer.
- A??rs?zl?k durumundaki insan v?cudunun ayda kemik ili?i k?tlesinin% 1'ini kaybedebilece?i kan?tlanmaktad?r.
- Gezegenler aras?nda g?ne? sistemindeki en k???k cazibe g?c? Mars'a sahiptir ve J?piter en b?y??? vard?r.
- Ba??rsak hastal?klar?na neden olan ?nl? Salmonella bakterileri, a??rl?ks?zl?k durumunda daha aktif bir durumdad?r ve insan v?cuduna ?ok daha fazla zarar verebilir.
- Evrendeki t?m iyi bilinen astronomik nesneler aras?nda, kara delikler en b?y?k g?? ?ekimine sahiptir. Bir golf topunun b?y?kl???nde bir kara delik, t?m gezegenimizle ayn? yer?ekimi kuvvetine sahip olabilir.
- D?nya ?zerindeki a??rl?k g?c?, gezegenimizin her k??esinde ayn? de?ildir. ?rne?in, Kanada'daki Gudzonov K?rfezi alan?nda, d?nyan?n di?er b?lgelerinden daha d???kt?r.
->
Yer?ekimi bedenlerin cazibesi bilimi olarak ortaya ??kt?. 20. y?zy?l?n ilk yar?s?na kadar, t?m yer?ekimi teorisi sadece Newton yasalar?na dayan?yordu. Bazen - Newton yer?ekimi denir. 20. y?zy?l?n ba??nda, Newton'un yer?ekiminin yanl??l???n? g?steren birka? deneysel ve teorik ger?ek birikti.
Deneysel ger?ekler, ?rne?in, c?va y?r?ngesinin overhelyumunun kaymas?n? i?erir. G?ne?in etraf?ndaki c?va d?n???n?n y?r?ngesine bir elips oldu?u bilinmektedir, g?ne?e en yak?n noktaya overhelyum denir. Bu elips hareketsiz durmaz, ancak yava??a d?ner, b?ylece overhelyumun konumunu de?i?tirir. 20. y?zy?l?n ba??nda deneyler ke?fedildik?e - a??r? derecede Newton'un ?ng?rd???nden daha h?zl? hareket ediyor.
Teorik yanl??l?klar a?a??daki ger?e?i i?erir. Bildi?iniz gibi, iyi bir atalet referans sistemi serbest?e d??en bir asans?rd?r. Serbest?e d??en t?m asans?rlerdeki t?m s?re?ler ayn? ?ekilde gider. Ancak, iki d??en asans?r hayal edin. Biri, ?rne?in, Afrika'da, di?eri G?ney Amerika. Asans?r?n aln? atalet referans sistemleri olacak, ancak birbirlerine g?re h?zlanma ile hareket edecekler. Bu ger?ek Newton'un ilk yasas?yla ?eli?iyor.
Buna ek olarak, Newton'un yer?ekimi teorisi, uzun aral?kl? bir kuvvet olan yer?ekimi kuvveti kavram?na dayanmaktad?r: an?nda herhangi bir mesafede hareket eder. Eylemin bu anl?k do?as?, ?zel g?relilik teorisi ile uyumsuzdur. Bu teoride hi?bir bilgi yay?lamaz H?zdan daha h?zl? Bir bo?lukta ???k.
1920'lerde Einstei tamamen yeni bir yer?ekimi teorisi ?nerdi. Bu teori ?er?evesi dahilinde, yer?ekimi etkilerinin uzay zaman?nda bulunan bedenlerin ve alanlar?n g?? etkile?iminden kaynaklanmad???, ancak uzay?n kendisinin deformasyonu?zellikle k?tle enerjisi varl??? ile ili?kilidir.
K???k bir kaz? yapal?m. Einshin teorisine g?re Kitle ve enerji ayn? v?cut parametresidir. K?tle ve enerji aras?ndaki ba?lant? basit bir form?l e = m c^2 verir. Bildi?iniz gibi, y?z (burada ba?lant?), v?cut a??rl??? kinetik enerji bilgilendirilirse artar. V?cut h?z? ???k h?z?na yakla??rsa etki fark edilir. Benzer bir etki, ?rne?in, v?cut ?s?t?ld???nda olacakt?r. Bununla birlikte, b?y?k parametre C = 300.000 km/s nedeniyle, bu etkiyi fark etmek olduk?a zordur. Daha fazla a??klama ile benzer matematiksel form?lasyonlardan ka??nmaya ?al??aca??z.
B?ylece, cisimler aras?ndaki yer?ekimi etkile?iminin a??klamas?, v?cutlar?n hareket etti?i uzay-zaman?n tan?m?na indirgenebilir. V?cutlar?n atalet yoluyla hareket etti?ini, yani kendi referans sistemlerindeki ivmelerinin s?f?r oldu?unu varsaymak do?ald?r. V?cutlar?n y?r?ngeleri daha sonra ?ok adland?r?lan jeodezik ?izgiler olacakt?r. Jeodezik ?izginin kesin tan?m? olduk?a karma??kt?r. Diyelim ki d?z alan i?in jeodezik ?izginin sadece d?z oldu?unu. ?rne?in, g?ne? sistemindeki d?nya i?in jeodezik ?izgi bir elips - bu d?nyan?n y?r?ngesi.
?ki b?y?k bedenin etkile?im mekanizmas?n? a??k?a tan?mlamaya ?al??aca??z. Bunu yapman?n en kolay yolu iki boyutlu bir durumdur (asl?nda 4 ?nlemde de?il). B?y?k bedenler olarak, a??r toplar olaca??z ve i?ine b?y?k g?vdeler yerle?tirilirse kavisli bir alan olarak yumu?ak bir kau?uk hal? alabilirsiniz. Bunun sadece Einstein yer?ekiminin g?rsel temsili i?in bir model oldu?unu hat?rlay?n. Topu hal?ya koyun, bu topun a??rl???n?n alt?na, hal? biraz b?k?lecek. Ortaya ??kan delik, kavisli alan modelidir. Yak?nlarda ikinci bir top yerle?tirirseniz, birincinin delikteki gibi olmas? nedeniyle birincisine ?ekilmeye ba?l?yor gibi g?r?n?yor.
Merkezde b?y?k bir nesnenin yerle?tirildi?i lastik bir membranda birbirine paralel olarak iki top f?rlat?l?rsa, benzer bir etki do?rudan g?zlemlenebilir. Toplar da??lacak: Membran? iten konuya daha yak?n olan, merkez i?in daha uzak bir toptan daha g??l? ?aba g?sterecek. Bu tutars?zl?k, membran?n e?rili?inden kaynaklanmaktad?r.
Einstein'?n teorisi, b?y?k bedenlerin neden alan? b?kt???n? cevaplam?yor. Ve ayr?ca bedenler neden tam olarak jeodezik ?izgiler boyunca hareket ediyor. B?t?n bunlar sadece bir varsay?md?r ve teorinin kendisinde s?yledikleri gibi, bunlar i?inde ya?ad???m?z alan?n kendisinin ?zellikleridir. Bununla birlikte, Einstein'?n yer?ekimi teorisinin denklemleri, ?u anda, evrendeki nesnelerin hareketinin en do?ru resmini vermektedir.
Einstein'?n yer?ekimi denklemini getirmek yararl?d?r.
Sa?da bu denklemde enerji darbesinin tens?r? vard?r. Bu uzay noktas?nda maddenin k?tlesini ve enerjisini tan?mlayan ki?idir. Solda iki terim var, birincisi Einstein'?n tens?r? - alan?n e?rili?ini tan?mlayan de?er. B?ylece, bu denklem alandaki beden k?tlesi ile bu alan?n e?rili?i aras?nda bir ba?lant? sa?lar.
Denklemin sol taraf?nda ba?ka bir ?ye var - bu ?ok adland?r?lan lamba ?yesi. Bilim adamlar?n?n en b?y?k anla?mazl?klar?na neden olan bu ?yedir. Tarihsel Ger?ekler Einstein'?n bu ?yeyi son anda denkleme ba?lad???n? s?yl?yorlar - t?m hesaplamalar zaten yap?ld???nda ve bu ?yenin neden denkleme eklenmesi gerekti?inin nedenleri. Ger?ek ?u ki, bu ?ye, anlam gere?i, uzay?n m?lk?nden sorumludur. Yani, i?ine yerle?tirilen bedenlerden ba??ms?z olarak bo?luklar?n h?zlanaca?? ger?e?i artmaktad?r. Alan?n geni?ledi?i ivme ?ok azd?r ve deneysel olarak ?l?mek zordur.
Amsterdam ?niversitesi'nden Profes?r Eric Verlinde yeni bir yer?ekimi hipotezi geli?tirdi. Bilim adam? hesaplamalar?n? ge?en g?n ?e?itli bilimsel yaylarda yay?nlad?. 2010 y?l?nda hipotezin ana k?sm?n? ?nerdi. Ana mesaj?, yer?ekiminin do?an?n temel bir g?c? olmamas?d?r, daha ziyade rastgele bir fenomendir.
Verinda'ya g?re, yer?ekimi, uzay ve zaman yap?s?nda depolanan bilgilerin ana par?alar?ndaki de?i?ikliklerin bir sonucu olarak ortaya ??k?yor. Yer?ekiminin, iki beden aras?ndaki ve ?evredeki alandaki bo?luktaki entropinin yo?unlu?unda belirli bir farkla a??kland???n? savunuyor. Bu nedenle, iki makroskopik cismin cazibesini, cisimler aras?ndaki mesafede bir azalma ile tam entropide bir art??la a??klar. Ba?ka bir deyi?le, sistem daha olas? bir makro duruma girer.
2010 makalesinde, bilim adam?, bir a?a?tan elma d?????n? veya d?nyan?n yapay bir uydusunun istikrarl? bir y?r?ngesini nas?l a??klayabilen ikinci Newton yasas?n?n, bu temel madde bloklar?n?n etkile?iminin ?zel bir tezah?r? olabilece?ini g?sterdi. “Newton yasalar? mikro d?zeyde ?al??m?yor, ancak elma ve gezegen seviyesinde hareket ediyorlar. Bunu gaz bas?nc?yla kar??la?t?rabilirsiniz. Gaz molek?llerinin kendileri herhangi bir bas?n? yaratmaz, ancak belirli bir gaz hacmi bas?n?t?r ”dedi. Verlinda'ya g?re, bir?ok bilim insan?na g?re, uzay-zamanla ilgili genel olarak kabul edilen fikirlerle tutarl? olmayan galaksilerdeki y?ld?zlar?n davran???, karanl?k madde gibi ek bir fakt?r?n getirilmesi olmadan a??klanabilir.
Astronomi ve kozmolojide ve teorik fizikte karanl?k madde, yay?lmayan varsay?msal bir madde bi?imidir. elektromanyetik radyasyon Ve onunla do?rudan etkile?ime girmez. Bu madde bi?iminin bu ?zelli?i do?rudan g?zlemini imkans?z k?lar. Karanl?k maddenin varl??? ile ilgili sonu?, birbirleriyle tutarl?, ancak astrofiziksel nesnelerin dolayl? davran?? belirtileri ve onlar taraf?ndan yarat?lan yer?ekimi etkileri temelinde yap?l?r. Karanl?k maddenin do?as?n?n a??klanmas?, ?zellikle galaksilerin d?? alanlar?n?n anormal derecede y?ksek bir d?n?? h?z? olan gizli k?tle probleminin ??z?lmesine yard?mc? olacakt?r.
Ger?ek ?u ki, galaksilerin d?? alanlar? merkezlerinde olmas? gerekenden ?ok daha h?zl? d?n?yor. Bilim adamlar? uzun zamand?r y?ld?zlar, gezegenler, bulutsular, yani g?r?n?r madde evrendeki t?m mesele ise galaksilerin d?n?? h?z?n? hesaplad?lar. Asl?nda, bir ?ey yer?ekimini b?y?k ?l??de artt?r?r ve bu nedenle galaksinin d?? b?lgeleri olmas? gerekenden daha h?zl? d?ner. Bu “bir ?eyi” belirlemek i?in, bilim adamlar?, yine de, evrenin g?r?n?r k?sm?ndaki t?m nesneler ?zerinde ?nemli bir etkiye sahip olan g?r?nmez maddenin varl??? olas?l???n? varsayd?lar. Dahas?, hesaplamalara g?re karanl?k madde s?radan maddeden birka? kat daha fazla olmal?d?r. Daha do?rusu, evrenin g?r?n?r k?sm?m?zdaki maddenin% 80'inin karanl?k madde oldu?una inan?lmaktad?r.
Karanl?k maddenin varl???n? g?steren do?ru ve g?venilir hesaplamalar yapan ilk ki?i, Carnegie Enstit?s? ve Kent Ford'dan g?kbilimciler Vera Rubin idi. ?l??m sonu?lar?, y?ld?zlar?n ?o?unun spiral g?kadalar Y?r?ngeler yakla??k olarak ayn? a??sal h?z Bu, galaksilerdeki k?tle yo?unlu?unun, ?o?u y?ld?z?n bulundu?u b?lgeler ve birka? y?ld?z?n oldu?u bu b?lgeler (diskin kenar?nda) i?in ayn? oldu?u fikrine yol a?ar.
Karanl?k maddenin varl???n?n bilim adamlar?n?n ?o?unlu?u taraf?ndan tan?nmas?na ra?men, varl???na dair do?rudan bir kan?t yoktur. T?m bu kan?tlar dolayl?.
Eric Verinda'ya g?re, her ?ey eklenmeden a??klanabilir. Modern Model Tespit edilemeyen gizemli madde evreninin varl???. Verlinde, hipotezinin kontrol edildi?ini s?yl?yor ve tam olarak galaksimizin merkezindeki y?ld?zlar?n d?nme h?z?n?n yan? s?ra ortak merkezdeki di?er galaksilerin d?? b?lgelerinin d?n?? h?z?n? tahmin ediyor.
“Yer?ekimi teorisinin yeni bir vizyonu, bilim adamlar?n?n g?zlemleriyle tutarl?d?r. Genel olarak, yer?ekimi Einstein'?n teorisinin ?ng?rd??? gibi b?y?k ?l?ekte gibi davranmaz ”dedi.
?lk bak??ta, Verlinde'nin hipotezinin temel ilkeleri Mond (Modifiye Newton dinamikleri) dahil olmak ?zere di?er hipotezlerin ilkelerine benzer. Ama asl?nda, bu ?yle de?il: Mond, prensiplerini ve konumlar?n? kullanarak genel kabul g?ren teoriyi de?i?tirir. Ve Hollandal? hipotezi yeni ilkelerle ?al???r, ba?lang?? noktas? farkl?d?r.
Hipotezde, ??retmen Verlinda Gerard, T Joft (1999'da Nobel ?d?l?'n? ald?) ve Stanford ?niversitesi'ne g?re, evrendeki t?m bilgiler, teorinin ?evresinde g?r?lebilir. Mekanlar, Plankovskaya Meydan?'na en fazla bir derece ?zg?rl?k i?ermelidir.
Ve bu ek bilgi, hesaplanan g?stergelere k?yasla galaksilerin d?? b?lgelerinin daha h?zl? d?n???n?n tam olarak nedenidir. Evrenimizdeki ger?ek bilgiler ba?ka bir ek fakt?r? a??klayabilir - ?imdi inand??? gibi karanl?k enerji Ana sebep Evrenin kesintisiz geni?lemesi. Ayr?ca, 1998'de Nobel Laureates Sol Perlmutter, Sol Perlmutter, Brian Schmidt ve Adam Ris taraf?ndan g?sterildi?i gibi, evrenin geni?lemesi sabit de?ildir, daha ?nce d???n?ld??? gibi, bu h?z s?rekli artmaktad?r. Genel olarak kabul edilen teori, evrenin i?eri?inin yakla??k% 70'inin karanl?k enerjinin pay?n? olu?turdu?unu, bilim adamlar?n?n mikrodalga ge?mi?inin izlerini bulmaya ?al??t???n? s?yl?yor.
Profes?r, ?imdi bir?ok fizik?inin yer?ekimi teorisinin bir revizyonu ?zerinde ?al??t???n? ve bu alandaki baz? ba?ar?lar?n zaten yap?ld???n? iddia ediyor. Hollandal?'ya g?re, bilim insanlar?n uzay, zaman ve yer?ekimi hakk?ndaki fikirlerini de?i?tirebilecek bir devrim e?i?inde.
Ayn? zamanda, bir?ok fizik?i karanl?k enerjinin ve maddenin ger?ek oldu?una inanmaya devam ediyor. Bu nedenle, Portsmouth ?niversitesi'nden (B?y?k Britanya) ge?en ay Sesandry Nadatur (Sesandri Nadathur) ?al??malar?n? yay?nlad?
?lerleme dedi?imiz ?ey -
Bir sorunun di?eri ile yerini al?yor.
Henry Hayivlock Ellis
Yer?ekimi Teorileri Alternatif
Hi?bir ?ey hayat?m?z? b?yle yapmaz
Ka??n?lmaz olarak ho?
alternatif.
Halk bilgeli?i
Her ?ey akar, her ?ey de?i?ir. Bir zaman vard?, Newton'dan en iyi yer?ekimi teorisinin ihtiya? duymad??? g?r?l?yordu. Kitap boyunca, genel g?relilik teorisinin “g?ne? alt?nda yerini nas?l ald???n?” anlatt?k. 100. y?ld?n?m?nden sadece birka? y?l kald?. ?imdi onun durumu nedir? ??phesiz, ?ncelikle astrofizik ve kozmolojide en pop?ler yer?ekimi teorisidir ve bunu g?stermeye ?al??t?k. ?zellikle son a?amalarda y?ld?zlar?n yap? ve evrimi teorisi; kompakt ve y?zeysel nesnelerin y?zeyi ?zerindeki etkiler; Kozmolojik modeller c Farkl? d?nemler Evrim ve ?ok fazla zaman OT kullanmadan tatmin edici bir ?ekilde hesaplanamaz. GD'den ?ng?r?len etkilere dayanarak, t?m ara?t?rma alanlar? olu?turulur - yer?ekimi dalgalar? aray???, yer?ekimi lenslerinin incelenmesi, vb. Teorik fizi?in bir par?as? olarak bir?ok temel ?al??mada da kullan?lmaktad?r.
Asl?nda, klasik testlerin onaylanmas?ndan hemen sonra, benzeri g?r?lmemi? bir pop?lerlik kazand?m. Ancak, elbette, g?ne?in yer?ekimi alan?ndaki uzak bir y?ld?z?n ???n?n?n sapmas?n?n ?l??mleri, g?ne? sistemindeki gezegenlerin perihelilerinin yerinden edilmesi ve D?nya alan?ndaki k?rm?z? yer?ekimi yer de?i?tirmesi bitmedi ve bitemedi. 1915'te tamamlanmas?ndan sonraki t?m s?re boyunca, hem temel prensipler hem de denklemler s?rekli olarak kontrol edilir ve artan do?rulukla iki kez kontrol edilir. Ancak, OT ile ?eli?ecek sonu?lar asla elde edilmedi. Dahas?, uzun zamand?r uydular?n y?r?ngelerinin, gezegenlerin ve gezegenler aras? cihazlar?n y?r?ngelerinin hesaplanmas? gibi pratik ama?lar i?in kullan?lmaktad?r.
AT'nin etkilerinin zaten g?nl?k ya?amda kullan?ld???n? s?yleyebiliriz: GPS tipinin navigasyon ve izleme sistemlerinin do?rulu?unu art?rmak. 20.000 km'lik bir y?kseklikte s?rekli y?r?ngede 24 ila 27 uydu. Do?rulu?u, birka? uydudan gelen sinyalleri artt?rmak i?in, yerdeki cihazlarla sinyal al??veri?i kullan?l?r. Bu, t?m nesnelerde saatin s?k? bir senkronizasyonunu gerektirir. Atom saatlerinin do?rulu?unun yeterli olmad??? ortaya ??k?yor. OT'ye g?re, D?nya'n?n yer?ekimi alan?nda meydana gelen saat boyunca yava?lamay? dikkate almak gerekir. Ba?ka bir deyi?le, Ayn? Saat Yerde y?r?ngeden daha yava? giderler. 20.000 km'lik bir y?kseklik i?in, bu fark g?nde 38 ms'dir ve bu etkiyi telafi etmek i?in 10 m'ye kadar bir hataya yol a?acakt?r. Onlar? y?r?ngeden indirir ve d?nyevi yan?na yerle?tirirseniz, g?nde 38 ms geciktirirler.
?imdiye kadar, sunumumuz asl?nda OT'nin ba?ar?lar?n? g?sterdi ve bu g?kku?a?? resmi nedeniyle, ba?ka hi?bir teori d???nda, ba?ka hi?bir ?ey ?nerilmedi veya t?m “-eninstein olmayan” yeniden yerle?mi? gibi g?r?nebilir. Hi? de bile. Yer?ekimi teorilerinin yarat?lmas? ?ok ?iddetliydi. Teorilerin geli?tirilmesi ve aktif ve kapsaml? do?rulamas? t?m XX y?zy?la ve daha da ileriye do?ru ilerledi.
?o?u kontrol, 2001 y?l?nda Amerikan Relativist Clifford taraf?ndan ?nerilen ?zel s?n?flara atfedilebilir:
En basit gerek?eler.
Einstein denklik ilkesi.
Parametrelenmi?-nuton sonras? formalizm.
A?a??daki son iki s?n?fa uyum hakk?nda konu?aca??z ve ?imdi “en basit gerek?eler” nelerdir?
1970'lerin ba??nda, Kaliforniya Teknoloji Enstit?s?'nden bir grup bilim adam?, Ligo Profes?r Kip Thorne'nin Ligo Projesi ideologunun yan? s?ra Clifford Will ve Tayvanl? fizik?i Veu-Tou, 20. y?zy?l?n yer?ekimi teorilerinin bir listesini derledi. Her teori i?in yola ??kt?lar A?a??daki sorular En basit gerek?elerle ilgili:
Kendine tutarl? m??
Tamamland? m??
Birka? standart sapma i?inde, bug?ne kadar t?m deneyler yap?ld? m??
“Bug?ne kadar yap?lan t?m deneylerle anla?ma” kriteri genellikle “Newton'un mekani?inin en ?ok sonu?lar?yla koordinasyon ve koordinasyon kriteri ile de?i?tirildi. ?zel teori G?relilik ".
Kendini ??zme Oretrik olmayan teoriler gereksinim, ?rne?in, ta?yanlar?n ??z?mlerinde olmamas?, h?zlarda ???ktan daha fazla hareket eden varsay?msal par?ac?klar; Sonsuzluktaki alanlar?n davran??lar?nda sorun eksikli?i, vb.
Yer?ekimi teorisinin olmas? i?in tamamlamak, akla gelebilecek herhangi bir deneyin sonu?lar?n? tan?mlayabilmelidir, deney taraf?ndan onaylanan di?er fiziksel teorilerle ortak olmal?d?r. ?rne?in, ilk prensiplerden gezegenlerin hareketini veya atomik saatlerin davran???n? tahmin edemeyen herhangi bir teori eksiktir.
Eksik ve kendinden emin olmayan bir teorinin bir ?rne?i, Newton'un yer?ekiminin Maxwell denklemleriyle birlikte teorisidir. B?yle bir teoride, ???k (fotonlar gibi) bir yer?ekimi alan?na (OT'den daha zay?f oldu?umuz gibi iki kez olmas?na ra?men) ve ???k (???k gibi Elektromanyetik dalgalar) - HAYIR.
E?er teori bu kriterlere g?re ge?mediyse, yine de, atmak acele de?ildi. Teori temellerinde eksikse, grup onu k???k de?i?iklikler yard?m?yla desteklemeye ?al??t?, genellikle yer?ekimi olmad??? teoriyi ?zel g?relilik teorisine indirgedi. Ancak bundan sonra daha fazla de?erlendirmeye de?er olup olmad??? sonucuna var?ld?. 70'lerde dikkati hak eden birka? d?zine teori vard?. S?ylemesi zor, ancak son iki veya otuz y?l boyunca say?lar? y?zlerce veya daha fazla ula?m?? olabilir. Her ?ey, bir teori olarak kabul edilen neyin ve teorilerin s?n?f?n?n cevab?na ba?l?d?r. Bu nedenle, ?e?itli kriterlere g?re se?im hem ?imdi hem de daha fazla ba??ml?l?kla ger?ekle?tirilmektedir. Bu son derece ?nemlidir, ??nk? ?n?m?zdeki on y?llarda ya k???k ?l?ekte ya da b?y?k veya ayn? zamanda de?i?tirilecek ?nko?ullar vard?r.
Gezegensel sistemlerin ?l?e?ini kontrol edin
?imdi metrik teorinin temelinin e?de?erlik prensibi ve jeodezikte hareketin post?lasyonu oldu?unu hat?rl?yoruz. Bu ?slerin, mutlak do?rulukla kurulmu?larsa, sadece “tamamen” metrik teorileri (k???k rezervasyonlarla), yani yer?ekimi alan?n?n temsil edildi?i teorinin tatmin etti?i bilinmektedir. sadece Metrik tens?r. Bunun sadece oldu?u ortaya ??k?yor En basit Metrik teorisinin bir ?e?idi. Bu vak?flar? ihlal etmeden, say?s?z (abart? olmadan) bir?ok metrik teoriyi hayal edebilirsiniz. ?yleyse teori nas?l de?i?ebilir? Neden bu durumda yap???yorsun? Tabii ki, sadece deney ve g?zlemler her ?eyi yerine getirebilir. Ancak alternatif c?mlelerin s?n?fland?r?lmas? kendi stratejinize ihtiya? duyar.
?zerinde ?al??mak standart formalizm 1922'de Arthur Eddington (1882-1944) alternatif yer?ekimi modellerini kontrol etmeye ba?lad?. Bu bi?imcili?in iyile?tirilmesi ?u ya da bu ?ekilde, onlarca y?l s?rd? ve 1972'de Amerikal? fizik?iler Clifford ve Kenneth Norded davay? sona erdirdi. S?zde parametrelendirilmi? ot-sonras? (PPN) formalizmi ?nerdiler. Tamamen metrik veya fiziksel etkile?imlerin meydana geldi?i kavisli bir uzay-zaman? temsil eden etkili bir metrik olan teoriler i?in olu?turulmu?tur. Sadece Newton’un mekani?inden sapmalar d???n?l?r, bu nedenle formalizm sadece zay?f alanlarda uygulanabilir. Genel olarak, 10 ppn parametresi vard?r. 2 tanesi durumunda, birine e?ittir ve kalan 8 - s?f?rd?r.
PPN-Formalizm OT'yi kontrol etmede nas?l? Yeni teknolojiler g?ksel bedenlerin hareketlerini do?ru bir ?ekilde izlemenize olanak tan?r ve modern bir standart kontrol a?a??daki gibidir. Denklemleri kullanmak Kesinlikle PPN'de, g?ne? sistemindeki cisim y?r?ngeleri hesaplan?r. Bu t?r en yap?c? olan?d?r. Sonra g?zlemlerle kar??la?t?r?l?rlar. Modern sonu?, uyumluluk teorik PPN OTA parametreleri g?zlemlenen Y?zdenin y?z?nc? s?rt?na kadar onda bir do?rulukla do?rulanm??t?r - bu ?ok y?ksek bir do?ruluktur.
Di?er do?ru testler ?ift pulsar g?zlemleridir: iki n?tron y?ld?z?ndan olu?an sistemler, ?imdi bir d?zine hakk?nda bilinir. Buna ek olarak, radyo pulsar ve beyaz bir c?ce olu?an sistemler vard?r, bunlar da testler i?in uygundur. Bu g?zlemlere dayanarak, y?r?nge parametreleri hesaplan?r. Keplerik anlamlardan elde edilen sapmalar?n, GD taraf?ndan ?ng?r?len sapmalarla ?ak??t??? ve ayn? zamanda bir y?zdenin onuncu ve y?z?ne kadar do?ru oldu?u ortaya ??k?yor. Uzmanlar, ?ift pulsar ?al??mas?nda artan do?ruluk beklentisinde b?y?k iyimserlik ya?arlar. Ger?e?ine dayanmaktad?r N?tron y?ld?zlar? Milyonlarca kilometre y?r?ngeye sahip sistemlerde on kilometre var. Bu t?r sistemlerde, y?ld?zlar asl?nda nokta nesneleridir. ?? yap?lar?, i? hareketler ve deformasyonlar pratikte y?r?ngeyi etkilemez. Buna kar??l?k, g?ne? sisteminde, t?m bu fakt?rlerin yan? s?ra ?ok say?da "kom?unun" etkisi, do?ruluktaki bir art??? ?nemli ?l??de s?n?rlamaktad?r. ?zetleyerek, STR'den gezegen sistemlerinin ?l?e?inde, y?ksek do?rulukla do?ruland???n? ve ?l??m?n do?rulu?unun artaca??n? s?yleyebiliriz.
OT'nin modifikasyonu ihtiyac?
?nce hayat? yeniden yapmam?z gerekiyor,
D?n??t???m - ?ark? s?yleyebilirsin.
Vladimir Mayakovsky
Bununla birlikte, ?o?unlukla metrik i?in alternatif teorilerin olu?turulmas? ?zerine ?al??malar durmay?n. Neden? AT, daha yeni s?ylendi?i gibi, g?ne? sistemi ?l?e?inde iyi do?rulanm??t?r. B teorisini kontrol edin O Kaybeden veya daha k???k ?l?ek ?ok daha karma??kt?r. OT, di?er herhangi bir teori gibi, sadece ger?ek fenomenleri tan?mlamak i?in bir modeldir. Bu y?zden Ger?ek do?a Gezegensel sistemlerin ?l?e?inde OT'den gelen tahminlerle ?ak??abilir, ancak di?er ?l?ekte farkl?l?k g?sterir.
Bununla birlikte, bir?ok modern teorik ve ampirik veri bunun b?yle olmas? gerekti?ini ve de?i?ikliklerin gerekli oldu?unu g?stermektedir. ?rne?in, bir?ok kararda g??l? yer?ekimi alanlar?n?, b?y?k yo?unluklar? vb. Dikkate almak gerekir ve bu, yer?ekimi alan?n?n ?l??lmesini gerektirir. ?nemli ?abalara ra?men, bu alanda belirleyici bir ba?ar? elde etmek m?mk?n de?ildi. Bu, nicemlemenin gerekli oldu?u k???k bir ?l?ekte, yer?ekimi teorisinin de?i?tirilmesi gerekti?ini d???nd?rmektedir. ?te yandan, evrenin h?zland?r?lm?? geni?lemesinin son ke?fi, bir?ok ?nde gelen uzman, kozmolojik ?l?ekten de?i?tirilerek “elde edilebilen” geometrik bir etki olarak yorumlama e?ilimindedir. Buna bak?lmaks?z?n, b?y?k ve k???k ?l?ekli ?al??malar?n sonu?lar?, temel etkile?imlerin fizi?inde ara?t?rman?n sonu?lar?na ?nc?l?k etmektedir.
Uygun teorilerden bahsedersek, alternatif, de?i?tirilmi? veya yeni teoriler i?in yerle?ik bir terminolojik fark yoktur. Hepsi, ?u ya da bu ?ekilde, Go Go Go geli?tirin, ??nk? do?ruland??? ?l?ekte daha k?t? ?al??mamal?d?rlar. OT veya yeni teorilerden yap?lan de?i?iklikler geli?tiren yazarlar, OT'nin Newton'un yer?ekimi ile kar??la?t?r?ld??? gibi, bunlar? ilgili rejimlerde kar??la?t?r?rlar. ?sterseniz, ayn? uygunluk ilkesi tatmin olmal?, ancak yeni bir bilgi turunda.
?u anda, yer?ekimi yer?ekimi teorisi teorisinde, genel (veya alternatif) teoriler t?m b?l?mlere ayr?lm??t?r, bu konuda ayr? koleksiyonlar yay?nlanmaktad?r, baz? teoriler gittik?e daha ba??ms?z hale gelmektedir. Bu geli?melerdeki en pop?ler ve umut verici alanlar nelerdir?
Birincisi, tamamen metrik (veya tamamen tens?r) bir teoridir. Bu, uzay-zaman ve maddenin geometrisinin birbirini etkiledi?i anlam?na gelir Arac?lar olmadan. Bu t?r teoriler sonsuz bir ?ekilde in?a edilebilir (ki zaten bahsettik) ve aktif olarak geli?tirilirler. Kural olarak, bu teorilerin denklemleri, uyumluluk ile e?rilikte kuadratik ve daha y?ksek d?zen ile desteklenmeleri ger?e?inden farkl?d?r. Ek ?yeler genellikle gezegensel sistemlerin ?l?e?inde g?zlemleri onaylayan k???k katsay?lara dahil edilir, ancak ??z?mleri kozmolojik ?l?ekte ?nemli ?l??de de?i?tirir.
Ba?ka bir alternatif teoriler s?n?f?, geometri ve maddenin birbirleri ?zerindeki etkisinin ek bir alan arac?l???yla ger?ekle?tirilmesi, ?o?u zaman bir skaler veya vekt?r alan?d?r. Ancak, bu alanlar?n katk?s? ?nemli olamaz. Modern alternatif teorilerin OT'den sapmas?, kar??l?k gelen PPN parametreleri aras?ndaki farkta ifade edilmelidir. Teoriden farkl? olan canl?l??? de?erlendirmek i?in (kontrol edin), PPN parametrelerinin de?erlerinden 10-6-10 -8'den sapmalar?n kaydedilmesi gerekir. Bu, hem g?ne? sisteminde hem de ?ift darbelerde ?l??mlerin do?rulu?unun 1-3 sipari? ile iyile?tirilmesi gerekti?i anlam?na gelir.
Horzhava yer?ekimi teorisi
Bu teori, vekt?r -agent yer?ekimi teorileri ve belki de ?u anda en pop?ler olanlardan biridir. Bu y?zden onun hakk?nda konu?uyoruz. Teori 2009 y?l?nda ?ek k?kenli Peter Khorzhava'n?n Amerikan teorisyeni “ipi” taraf?ndan ?nerildi. S?radan vekt?r ayakl? teorilerden biraz farkl?d?r, ??nk? bir vekt?r alan? yerine, i?inde skaler bir gradyan kullan?l?r. Bir yandan, vekt?r teorilerinin ?zellikleri korunur, di?er yandan kendi yararl? ?zellikler vard?r.
Bu tutarl? bir kez daha hat?rlayal?m Kuantum teorisi Divergency olmayaca?? yer?ekimi, temelde yarat?lamad?. Bu nedenle, kuantum ?l?e?inde GR'den ?nemli ?l??de farkl? olan ve kuantum i?in “uygun” hale gelen ?e?itli de?i?iklikler sunulmaktad?r. Bunun i?in, bunlar? olu?tururken, Gro de?i?iminden alt?nda yatan baz? ilkeler, yani rahats?z olurlar. Tabii ki, bu ihlal laboratuvar testleriyle ?eli?meyecek kadar ?nemsiz olmal? ve b?ylece teori, g?zlemlerle iyi bir yaz??ma oldu?u gezegen sistemlerinin ?l?e?inde de?i?mez. Bu tam olarak Horzhava teorisidir. Nicelle?tirme anlam?nda ne kadar dikkat ?ekici oldu?unu anlatmayaca??z, kitab?n konusundan biraz uzakta, ancak yer?ekimi teorisi olarak ?zellikleri hakk?nda konu?aca??z - OT'nin benzer ?zelliklerinden ne ve ne kadar farkl? olduklar?.
Lorenz-Invititions.?zel g?relilik teorisinden - ???k h?z?yla kar??la?t?r?labilir y?ksek h?zlar?n mekani?inin oldu?u gibi. Servis istasyonunda, t?m atalet referans sistemlerinin nispeten e?it ve d?z hareket etti?ini hat?rlay?n E? de?er. Servis istasyonundaki zaman ?l??mlerini hat?rlamak ?nemlidir. Her atalet referans sisteminde, saat di?er sistemlerin saat h?z?ndan farkl? olarak kendi h?zlar?nda gider , onlar? kar??la?t?r?rlarsa. Bununla birlikte, saat yap?c? bir ?ekilde ?zde?se, “en iyi” veya “en k?t?” h?z?n? se?emezsiniz. Yani Kendi Zaman? Her atalet sistemi ba?kalar?na g?re e?ittir. Bu, servis istasyonunda ?zel bir zaman kursu olmad??? anlam?na gelir.
Ayr?ca, geometrik dilde, bir atalet referans sisteminden di?erine ge?erken servis istasyonundaki de?i?mezli?in, lorentsery rotasyonlar?na g?re de?i?kenli?e e?de?er oldu?unu s?yledik. Her ?eyde d?z uzay-zaman. Yer?ekimi “dahil edilmesi” nde ve buna g?re, lorenz-yat?r?m alan?n?n e?rili?i Her ?eyde Uzay-zaman art?k m?mk?n de?il. Ancak, Lorenz-de?i?mez yerel, yani her g?zlemcinin k???k ?evresinde. Bu de?i?mezlik, OT'nin alt?nda yatan ilkelerden biridir ve Go ve Sto'ya uyum ilkesi ile ilgilidir.
Kronometrik teori. Bir dizi de?i?iklikte, yerel Lorenz yat?r?mlar? ihlal edilmektedir. Bunlar aras?nda Horzhava teorisi var. Son zamanlarda, uygulamalar?ndan biri ?zellikle pop?ler, SO -CONDED “CILLE” (“Sa?l?kl?”), Amerikal? fizik?iler Diego Blace ve Oriol Puyolas ve vatanda?? Sergiryakov taraf?ndan geli?tirilen ge?ilemez bir versiyondur. A?a??da tart???lan etkiler esas olarak OT'nin bu modifikasyonuna at?fta bulunmaktad?r.
Peki, Horzhava teorisi AT'den nas?l farkl?? T?m s?radan alanlara ek olarak, skaler alan? eklenir, ancak ola?an bir ?ekilde eklenmez. Y?n De?i?iklikleri Uzay zaman?nda ?zel olarak vurgulanm?? bir Zaman?n y?n?. Bu y?zden skaler alana alan denir Chronon. Daha sonra skaler alan?n sabit de?erlerinin y?zeyleri sabit zaman?n veya “e?zamanl?l?k” y?zeyidir. Skaler alan denklemleri i?erir sadece T?revler arac?l???yla, kronon alan?n?n sonsuz de?erlerinden korkmay?n. ?nemli olan, de?er de?il, sadece de?i?imidir. Uzay zaman?nda ?zel bir y?n oldu?undan, se?ilen referans sistemleri vard?r. Bu, y?z ya da ondan de?il, vekt?r-lens?r teorilerinin karakteristi?idir. Netlik i?in, en basit “oyuncak” ?rne?ini veriyoruz. Yeni teorinin kararlar?ndan biri d?z bir aland?r -zaman (bir servis istasyonunda oldu?u gibi) art? Chronon Alan?, sadece zaman, f = T. Bir koordinat sisteminden lorental d?n???mler yard?m?yla bir servis istasyonuna gidebiliriz X, T Di?erine x ", t", Zaman?n farkl? akt??? yer. Yeni teoride, koordinat d?n???mleri s?ras?nda skaler alan?n de?eri de?i?medi?inden ve bu zamand?r. B?ylece, burada, y?zlerden farkl? olarak, tahsis edilen zaman? sayan saatler vard?r.
Yer?ekimi alan? uzay-zaman metri?i alan? oldu?undan, yeni teorinin neden denildi?i a??kt?r. krono metrik. Kronometrik teorinin parametrelerine izin verilen k?s?tlamalar, niceleme s?ras?nda ayr??may? ?nlemeyi m?mk?n k?lar. Bir kez daha tekrarl?yoruz: E oldu Ana hedef yap?lar?. Ancak bu teorik bir ba?ar?d?r ve bu seviyenin kuantum etkilerini kontrol etmek pek m?mk?n de?ildir.
Bununla birlikte, yeni teori klasik (quantum olmayan) tezah?rlerde de?i?melidir. Ve bu, var olma hakk?n? kan?tlamay? veya ??r?tmeyi m?mk?n k?lar. Daha sonra, hangi klasik fenomenlerin ve kronometrik teorinin GR'den nas?l farkl? oldu?unu g?sterece?iz, yeni teorinin g?zlemlerde tan?mlayabilece?i, baz? teorik modeller i?in fark? g?sterip g?stermedi?ini g?sterece?iz. Bunu yapmak i?in, bizim g?r???m?ze g?re en ?arp?c? olanlar? tart??aca??z.
Yer?ekimi dalgas? radyasyonu. GD - enine, tens?rdeki yer?ekimi dalgas?n?n iki polarizasyona sahip oldu?unu (bkz. ?ekil 10.2) ve ???k h?z?na yay?ld???n? hat?rlayal?m. Horzhava teorisindeki yer?ekimi dalgalar? da mevcuttur. Bununla birlikte, daha ?nce bahsedilen iki tens?r polarizasyonuna ek olarak, skaler bir ?zg?rl?k derecesi ger?ekle?ir. Bu, b?yle bir dalgan?n deneme par?ac?klar?n?n hareketine etkisi alt?nda, uzunlamas?na (dalgan?n yay?lmas? y?n?nde) yer de?i?tirme eklenece?i anlam?na gelir. Tens?r ve skaler bile?enlerin Farkl? H?zlar da??t?m. Ayr?ca, Horzhava modelinin parametrelerine ba?l? olarak her iki h?z da a?mak(!) Hafif olmas?na ra?men ???k h?z?. Bu farkl?l?klar ilgin?tir, ancak maalesef sadece teorik olarak. Hala yer?ekimi dalgalar?n?n en az?ndan do?rudan tespiti yoktur, bu nedenle belirtilen farkl?l?klar? d?zeltmek uzak bir gelecek meselesi gibi g?r?nmektedir.
Bununla birlikte, yer?ekimi radyasyonunun varl???n?n dolayl? bir teyidi vard?r. Bunlar, yer?ekimi dalgas? radyasyonu i?in bir enerji kayb?n? g?steren y?r?ngelerin b?y?kl???nde bir azalma olan ?ift pulsar g?zlemleridir. Bu etki, daha ?nce bahsetti?imiz 10-2'lik g?receli bir do?rulukla AT'ye uygundur. Ancak Horzhava'n?n yeme ve teorisinin tahminleri farkl?d?r. Bu nedenle, ikincisi ya?ayabilirse, do?rulukta daha fazla art???n bu farkl?l?klar? ortaya ??karmas? ve yeni teorinin parametrelerini netle?tirme ?ans? vard?r.
Par?ac?k etkile?imi. An?nda eylem.?imdi kronometrik teori i?in, yer?ekimi alan?n?n madde ile etkile?imini ele al?yoruz. G?zlem i?in mevcut olabilecek sadece ilk (do?rusal) yakla??m? tart??aca??z. Bu s?rayla, Lorenz-Invititions'?n ihlali ile ili?kili etkiler ?e?itli nedenlerle bast?r?l?r, ancak kronon alan? mevcuttur, etkili metrik olarak adland?r?lan Lorentz-de?i?mez. Yani, metrik de?i?tirilir ve madde ilk uzay-zaman?nda de?il, baz? etkili uzay-zamanlarda ve evrensel olarak yay?l?r. Belki de gelecekte, kronometrik teori ile temsil edilen klasik fenomenleri tespit edecek tam olarak bu etkile?imdir.
Zay?f alanlar?n ve k???k h?zlar?n yakla??m?nda, yer?ekimi teorisinin s?n?r? Newton'un yer?ekimi olmal?d?r. ?kincisi, iki par?ac???n etkile?imi, kuvvetin kitlelerle orant?l? oldu?u, yer?ekimi sabiti, mesafenin karesi ile ters orant?l? oldu?u bilinen Newton yasas? ile temsil edilir, ancak h?zlara ba?l? de?il Bu par?ac?klar. Chronon alan?n?n varl??? bu yasay? a?a??daki gibi de?i?tirir ve tamamlar. Biraz Yer?ekimi sabit de?i?iklikleri, ?imdi etkili denir ve g?r?n?r H?zlara ba??ml?l?k. Bu etkileri tespit etme olas?l???, kronometrik teorinin ba?lant?s?n?n sabitleri taraf?ndan belirlenir.
Chronon alan?n?n etkisi, baz? etkile?imlerin yay?labilece?i ger?e?inde de kendini g?sterir. aniden(!), yani sonsuz bir h?zla. Bu sonu? nas?l yap?l?r? Tipik olarak, bozukluk denklemleri iki b?l?mden olu?an bir dalga operat?r? i?erir: mekansal ve ge?ici. De?er, tersi?kinci b?l?mdeki katsay?, ?fke oran?n?n bir karesidir. ?kinci b?l?m?n tamamen yoklu?u, bu h?z?n sonsuz oldu?u anlam?na gelir. Horzhava teorisinin denklemlerinin bir k?sm?na sahip olan b?yle bir yap?d?r. Newton'un teorisiyle bir benzetme yapmak uygundur. ??inde kronometrik teoride oldu?u gibi, zaman ak??? (“mutlak zaman”) ve yer?ekimi etkile?imi an?nda tahsis edilir.
An?nda da??l?m nas?l temsil edilir? Sabit zaman?n y?zeyini, daha sonra ?zerine yay?lan sinyalin (yani zaman? de?i?tirmeden) hayal edin, an?nda herhangi bir mesafeyi ge?er. Bu, STO veya OT gibi g?receli teorilerde kabul edilemez. ?ek. 12.1. Uzaydaki ?? noktay? d???n?n: A, B ve C. ?u anda t = 0 Bu noktalar olaylara kar??l?k gelir A 0 , B. 0 , C. 0, y?zlerce ?er?eve i?inde neden olmaz. Sadece ?u anda T 1 Etkinlik A 0 olayla nedensel olarak ili?kili olur B. 1 noktada B. ve ?u anda T 2 ve etkinlikle C. 2 noktada C.. Bir servis istasyonunda (veya daha) olmas? gerekti?i gibi, sinyallerin da??l?m? s?k? bir ?ekilde ba?lan?r ve ???k konileri ile s?n?rl?d?r. Baz? etkile?imler i?in Horzhava teorisinde bu yanl?? olabilir. An?nda da??t?m, her ?? olay?n da A 0 , B. 0 , C. 0 Zamanda t = 0, bir sonucu olarak meydana geldi aniden Yay?lan sinyal, yani nedensel olarak ili?kili olabilirler. Bununla birlikte, b?yle “fantastik” bir f?rsat, kronometrik teoriyi belirleyici bir ?ekilde s?n?rlamaz. Zaman y?n?n?n izolasyonu, e?zamanl?l?k kavram?n?n a??k bir ?ekilde belirlendi?i anlam?na gelir, bu nedenle b?yle bir egzotik olsa bile nedensellik ile ilgili hi?bir sorun yoktur.
G?ne? sistemi. Gezegen sistemindeki hareketleri ?l?mede herhangi bir yer?ekimi teorisini do?rulamak i?in PPN formalizmi kullan?l?r. Herhangi bir vekt?r teorisinde oldu?u gibi, Horzhava teorisinde mevcut olmal?d?r. Ayr?cal?kl? bir referans sisteminin etkileri Bu, Groupa'n?n gereksiz PPN parametreleri oldu?u ger?e?ine yol a?ar. Ger?ekten de, do?as?nda bulunan iki PPN parametresine ek olarak, kronometrik teorinin iki tane daha vard?r: a 1 ve a2. B?ylece g?zlemlerle ?eli?ki yok, bunlar yeterince k???k olmal?d?r: a 1 <= 10 -4 ve a2 <= 10-7. ?l??mlerin do?rulu?unda bir art?? bekleyece?iz, o zaman belki de a1 ve a2'nin (ve dolay?s?yla horzhava teorisi) varl??? do?rulanacak veya reddedilecektir.
Kara delikler. Gro'da, kara delik, genellikle tekil olan merkezi k?s?m, olaylar?n ufku ad? verilen k?resel bir y?zeyle ?evrili oldu?u bir nesneyi temsil eder. Varl???, maksimum h?z?n var olmas?ndan kaynaklanmaktad?r - bu ???k h?z?d?r. Kara deli?in ana ?zelli?i, Gro'da, par?ac?k, hi?bir alan ve hatta bir ???k sinyalinin onu b?rakamamas?, yani olaylar?n ufkunun ?tesine ge?mesidir.
Kronometrik teoride, kara delikler gibi nesneleri tan?mlayan ??z?mler de vard?r. Bununla birlikte, bu teoride marjinal bir h?z olmad???n?, etkile?imleri ???k h?z?ndan ve hatta an?nda daha y?ksek bir h?za yayman?n m?mk?n oldu?unu hat?rl?yoruz. Bu olas?l?k i?eri girerse, o zaman olaylar?n ufkunun kavram? anlam kaybedecektir, ??nk? nesneyi terk etme, hem olaylar?n ufkunda hem de alt?nda olmak i?in bir f?rsat vard?r. Bu durumda, entropide bir azalma gibi sistemin termodinami?i ile ili?kili ?eli?kiler vard?r. ?imdi Horzhava teorisindeki kara delikler i?in t?m kararlar gen?li?i ile bilinmiyor, ancak ?nl?ler aras?nda bu komplikasyonlardan ka??nanlar var. Kronometrik bir teori ?er?evesindeki bir kara delikte, s?zde bir evrensel ufuk olabilece?i ortaya ??k?yor. Olaylar?n ufkunun alt?nda yer al?r (tekilli?e “daha yak?n”) ve alt?nda bulunan sabit zaman?n y?zeylerinin dikkat ?ekicidir, Ge?me onun. Bu, sonsuz h?z?n (anl?k) sinyalinin bu ara ufuktan ??kamayaca?? anlam?na gelir. Ve bu t?r nesneler i?in, yukar?da belirtilen ?eli?kiler kald?r?l?r.
?ek. 12.2 Schwarzshild'in kara deli?inin s?zde penrose sunulmu?tur. Puan BEN- Ve BEN+ Ge?mi?in t?m ge?ici sonsuzlu?unu ve gelece?in t?m ge?ici sonsuzlu?unu temsil eder, BEN 0 t?m mekansal sonsuzlu?u birle?tirir. D?md?z Bi+ Schwarzshilda kara deli?inin olaylar?n?n bir ufkudur - bu, ???k konilerinin konumundan belirgindir. Ger?ekten, bir kare Bi + BEN 0 BEN- - bu t?m harici alan - zaman d??tan olaylar?n ufku, bir ??gen BEN + Bi+ bir bo?luk alan?d?r. alt?nda Sinyalin d?? alana ula?amayaca?? ve k?r?k ?izginin tekillik oldu?u olaylar?n ufku R = 0. Kronometrik teorinin kara deli?inin diyagram? Schwarzshilda deli?inin diyagram?na uygulan?r. T?m e?riler ba?lan?yor BEN 0 ve BEN+ - Bunlar Chronon J'nin sabit alan?n?n b?l?mleri = const, ayn?, sabit zaman (e?zamanl?). ?i?man ark ayn? Evrensel ufukz = ? z +, alt?nda, tekilli?e daha yak?n, arklar BEN + BEN+, k?r?k ?izginin u?lar?n? birle?tiren - bunlar ayn? zamanda sabit zaman?n (e?zamanl?l?k) b?l?mleridir. Kronometrik teorideki sinyalin an?nda bile yay?lmas?, yani e?zamanl?l?k b?l?mleri boyunca, evrensel ufku ge?emeyece?i ve kronometrik kara deli?i terk edemeyece?i a??kt?r.
Kozmoloji. Evrenin ?l?e?inde, Horzhava teorisi de ya?ayabilirli?ini beyan etme ?ans?na sahiptir. Yeni teoride kozmolojik kararlar? tart??aca??z. Her zamanki yer?ekimi sabiti yerine farkla, GD'deki ile yakla??k olarak ayn? olacaklar. G Etkili bir yer?ekimi sabiti g?r?necektir G E. ?imdi Newton’un yukar?da belirtilen de?i?tirilmi? yasas?n? hat?rl?yoruz. Etkili bir yer?ekimi sabiti var, G Biz bunu g?steriyoruz G i. Fark i?in yap?lan de?erlendirmeler: | G i - g e| <= 0,1.
Gelecekte bu fark i?in ?nemli bir de?erin belirlenece?i konusunda hi?bir yasak yoktur, ancak hari? tutulmas? da m?mk?nd?r.
OTC temelinde, kozmolojik rahats?zl?klar teorisi g?zlemlerle iyi anla?m??t?r. ?rne?in, a??klamas?na izin verir yap?, yani galaksilerin ve k?melerinin evrenin g?zlemlerinde da??l?m?. Bununla birlikte, g?zlemlerin do?rulu?unda bir art??la, yeme taraf?ndan tahmin edilmeyen bir anizotropi bulunursa, bu Horzhava teorisine y?nelmek i?in bir f?rsatt?r. Horzhava teorisi o kadar gen? ki, temelinde yap?lan sonu?lar? olmas? olas? de?ildir, yerle?ik ve hepsi tan?nabilir. Buna ra?men, hem bir b?t?n olarak teori hem de sonu?lar ?ok ilgi ?ekici ve ?nemli ile temsil edilmektedir.
?ok boyutlu modeller
Merhaba, ?oklu boyutlu!
Victor Bokhinyuk
Ge?en y?zy?l boyunca, ba??ms?z teoriler olarak, yani “a?a??dan” olan ?e?itli yer?ekimi teorileri in?a edilmi?tir. Son y?llarda durum de?i?ti: Yer?ekimi teorilerinin in?a edilmesi temel teorilerin geli?tirilmesi ile te?vik ediliyor, ?e?itli Modeller Yer?ekimi onlar?n bir par?as?d?r ve bu teorilerin s?n?rlar? i?inde “kristalle?ir”. Yani, onlar?n yarat?l??lar? zirvede. "Herkesin teorisi" i?in ba?vuru sahibi olmak, temel teoriler yer?ekimi i?erir.
"Her ?eyin teorisi", en fantastik ko?ullar alt?nda ?al??mal?d?r, Planck Enerjileri. Sonra t?m etkile?imler tek bir etkile?im olarak hareket eder. Bu nedenle, bu t?r teorilerin bir dereceye kadar in?as? ekstrapolasyondur. Ve teoriden, en genel ko?ullar alt?nda ?al??mak, d?nyam?z?n ko?ullar?na ge?i? olmas?, d???k enerji. En az?ndan, taraf?m?zdan g?zlemlenen d?nyada “KAPALI -Herkese Yak?n” daki g?zlem etkileri ger?ekle?melidir. D???k enerji s?n?r?nda “Teorinin Yer?ekimi k?sm?” bize tan?d?k bir form elde eder ve GR'ye dayanan t?m testlere dayanmal?d?r. Bir yer?ekimi par?as? olarak d???k enerji s?n?r?nda "t?m teorisi" i?in baz? se?eneklerin Kesinlikle.
Temel teorilerin ?nemli bir ?zelli?i, kural olarak, bir kural olarak, kozmolojik bir ?l?ekte, mikrodalgan?n ?l?e?inde, uzay-zaman boyutunun 4'ten fazla olmas?. ?rne?in, ?ok boyutlu alan kavram?n?n, genel tan?nma teorisi i?in, y?ksek enerji teorisi i?in, y?ksek enerji teorisi i?in gereklidir. tarlalar. Bu teorinin d???k enerjili sonu?lar?, ?rne?in, (9+1)-boyutsal bir temel uzay-zaman (bazen (10+1)-boyutsal) gerektirirken, di?er boyutlar yasakt?r.
Ama sonra nas?l olunur, sadece 3 mekansal ve bir kez hissediyoruz O e ?l??m? Mikro kesicilerde, ek ?l??mler s?k??t?r?l?r (“t?plere” i?ine yuvarlanm?? gibi) ve bu y?zden bizim taraf?m?zdan alg?lanmamalar? i?in budur. B?yle bir alan, t?pk? Mingkovsky alan?n?n simetrisi gibi, enerji ?zellikleri i?in koruma yasalar?yla kar??lanan ?e?itli su?lamalar i?in koruma yasalar?ndan sorumlu olan ek boyutlarda simetriye sahiptir.
Zaten modern teknoloji d?zeyinde, h?zland?r?c?lar ?zerindeki deneyler temel teorileri do?rulamak i?in ?nemli olabilir. ?rne?in, ?nl? par?ac?klar?n SO -S?per -Simetrik Ortaklar? CERN'deki Grand Hadron ?arp??t?r?c?s?'nda a??lacaksa -bu, s?per -simetri fikrinin, daha geli?mi? bir yer?ekimi teorisinin ger?ekten teller teorisinin bir par?as? olarak in?a edilebilece?i anlam?na gelecektir.
Fakat d?nya (ba??ms?z olmayan) boyutlar? geni?letebilir mi? Bu konudaki ilk a??klamalar 1983 y?l?nda bu alanda aktif olarak ?al??maya devam eden Valery Rubakov ve Mikhail Shaposhnikov taraf?ndan yap?ld?. 5 boyutlu bir uzay s?resinde (4 boyutlu bir bo?lukla), t?m maddenin sadece 3-t?rev bir segmente yo?unla?abilece?ini g?sterdiler. ??inde ya?ad???m?z d?nyan?n oldu?u karde?lerle bir model kavram? var, Etkili bir ?ekilde odaklanm?? 3 boyutlu uzayda ve bu nedenle ek geni?letilmi? uzamsal ?l??mler hissetmiyoruz.
Bir s?redir, Rubakov-Shaposhnikov gibi modeller ?ok fazla dikkat ?ekmedi. Bunlara olan ilgi, her ?eyden ?nce, yer?ekimi etkile?iminin a??r? zay?fl???n? da i?eren etkile?im hiyerar?isi sorunu te?vik edilmeye ba?lad?. Temel par?ac?klar?n etkile?imini tan?mlayarak, yer?ekimi etkile?imini tamamen ?nemsiz bir de?i?iklik olarak unutabilirsiniz. Ancak d?nyam?z?n cihaz?n? a??klamay? ?stlenirsek, yer?ekiminin neden bu kadar zay?f oldu?u sorusunu cevaplamal?y?z.
Geni?letilmi? ek ?l??mlere sahip ?ok boyutlu modellerin bu problemleri ??zmek i?in ?ok yararl? olabilece?i ortaya ??kt?. B?yle bir?ok model var. Belki de en ?nl?s? 1999 y?l?nda Amerikal? kozmologlar Lisa Randoll ve Raman Sundrum taraf?ndan ?nerilen modeldir. Asl?nda, birbiri ard?na iki model sundular.
Bunlardan birincisinde, her iki taraftaki 5 boyutlu d?nya, biri evrenimiz olan iki 4 boyutlu boyutlu b?l?mle s?n?rl?d?r (?? mekansal boyut art? bir ge?ici A Ben bir koordinat?m). ?ki karde? aras?ndaki bo?luk, "mekanik" stresleri nedeniyle b?y?k ?l??de kavislidir. Bu gerilim, t?m fiziksel par?ac?klar?n ve alanlar?n sadece Abomas'tan birine yo?unla?mas?na ve yer?ekimi etkile?imi ve radyasyon d???nda b?rakmamas?na yol a?ar. Bu kahverengi ?zerinde yer?ekimi var, ama ?ok zay?f, Ve bu d?nya i?inde ya?ad???m?z. 5 boyutlu d?nyan?n di?er s?n?r?nda, bize eri?ilemeyen, yer?ekimi, aksine, ?ok g??l?d?r ve t?m maddeler ?ok daha kolayd?r ve madde par?ac?klar? aras?ndaki etkile?im daha zay?ft?r.
Ranoll ve Sundrum modelinin ikinci versiyonunda, ikinci s?n?r olmadan. Teorisyenler bu modeli daha ?ok seviyorlar. Be? boyutlu bir uzay-zamandaki sevgili tel teorilerini d?rt boyutlu s?n?r?nda s?radan bir kuantum teorisine d?n??t?rmenizi sa?lar. Bu modeldeki bo?luk da ?ok kavislidir ve e?rilik yar??ap? ek be?inci uzamsal ?l??m?n karakteristik boyutunu belirler. Sonunda karde?lerle tan?nan bir model yoktur, geli?imin aktif a?amas?ndad?rlar, sorunlar tespit edilir, ??z?l?rler, yenileri ortaya ??kar, tekrar ??z?l?rler, vb.
?ek. 12.3 (solda) D?nya, ?????n (fotonlar) i?ine yay?ld???, ancak Bran'?n kendisini terk edemedi?i Bran'da ?ematik olarak temsil edilir. ?ek. 12.3 (sa?da), e?er d?nyam?z Bran'daysa, g?r?n?r ????a sahip oldu?umuz i?in (ve yer?ekimi d???nda ba?ka hi?bir alan) kepekten ayr?lamad???ndan, bize eri?ilemeyen ek boyutlarda “y?zebilece?ini” g?sterir. Yan?m?zda y?zen karde?ler ?zerinde ba?ka d?nyalar olabilir.
?ok boyutlu modellerin dikkate al?nmas?na yol a?an bir ba?ka fikir, Superhrust teorisinin ?zel uygulamalar?ndan biri olarak ortaya ??kan SO -Called ADS/CFT yaz??malar?d?r. Geometrik olarak, bu a?a??dakiler anlam?na gelir. ?ok boyutlu (daha s?k, 5 boyutlu) Vodter (AD'ler) uzay-zaman dikkate al?n?r. Ayr?nt?lar olmadan, reklam alan? sabit negatif e?rili?in uzay-zaman?d?r. Kavisli olmas?na ra?men, ayn? boyutun d?z uzay-zaman?yla ayn? miktarda simetriye sahiptir, yani m?mk?n oldu?unca simetrik olarak . Daha sonra, ADS alan?n?n uzamsal sonsuz uzak s?n?r? dikkate al?n?r, bunlar?n boyutu s?ras?yla birim ba??na daha azd?r. Yani, 5 boyutlu bir reklam alan? i?in, s?n?r 4 boyutlu, yani i?inde ya?ad???m?z uzay-zamana benzer bir yerde olacakt?r. Yaz??ma, bu s?n?r?n bu s?n?rda “ya?ayabilen” So -Constreded (b?y?k ?l?ekli de?i?mez) alan teorileriyle belirli bir matematiksel ba?lant?s? anlam?na gelir. ?lk ba?ta, bu yaz??malar sadece tamamen matematiksel bir planda incelenmi?tir, ancak yakla??k 10 y?l ?nce bu fikrin, normal y?ntemlerin i?e yaramad??? g??l? ileti?im modunda g??l? etkile?imler teorisini incelemek i?in de kullan?labilece?ini fark ettiler. O zamandan beri, ADS/CFT uyumlulu?u dahil (veya incelenen) ?al??malar s?z konusudur, sadece h?z kazan?r.
?nceki paragrafta s?ylenenlerden, kavisli alan?n - zaman?n incelenmesi - ADS alan? ve s?n?r?n?n incelenmesi ?nemlidir. ?al??ma modellerinde, ideal reklam bo?luklar? dikkate al?nmaz, ancak s?n?ra asimptotik bir yakla??mla reklam olarak davranan daha karma??k ??z?mler. B?yle bir uzay-zaman, belirli bir ?ok boyutlu yer?ekimi teorisine bir ??z?m olabilir. Yani, ADS/CFT yaz??malar? fikri, ?ok boyutlu teorilerin geli?tirilmesi i?in te?viklerden bir di?eridir.
Karde?lerle (ve di?er ?ok boyutlu modellerle) modellerin ana sorunlar?ndan biri, ger?ekli?e ne kadar yak?n olduklar?n? anlamakt?r. Olas? testlerden birini tarif ediyoruz. Kara hokkabazl?k deliklerinin kuantum buharla?mas?n?n etkisini hat?rlay?n. B?y?k y?ld?zlar?n patlamalar? s?ras?nda ortaya ??kan kara delikler i?in karakteristik bir buharla?ma zaman?, bir?ok b?y?kl?k s?ras? evrenin ya?am?n? a?ar; S?per maskan kara delikler i?in daha da b?y?k. Ancak durum, 5 boyutlu uzay-zaman randoll ve sundrum durumunda de?i?iyor. Bran'?m?zdaki kara delikler (evrenimizdir) ?ok daha h?zl? buharla?mal?d?r. 5 boyutlu uzay-zaman a??s?ndan, evrenimizin kara deliklerinin h?zlanma ile hareket etti?i ortaya ??k?yor. Bu nedenle, azalan kara deliklerin boyutlar? ek ?l??m?n b?y?kl???nden (bu ?l??m hakk?nda s?rt?nme gibi bir ?ey) daha fazla kalana kadar enerjiyi etkili bir ?ekilde kaybetmelidir (ola?an h?zlanma etkisine ek olarak buharla?mal?d?r). ?rne?in, ek ?l??m?n karakteristik boyutu, laboratuvarda tamamen ?l??len 50 mikron ise, bir g?ne? k?tlesindeki kara delikler 50 bin y?ldan fazla bir s?re ya?ayamazd?. B?yle bir olay g?zlerimizin ?n?nde ger?ekle?irse, X -Ray kaynaklar?n?n aniden nas?l ??kt???n? g?r?r?z, burada bir maddenin kara deli?e d??t???.
?ok boyutlu kara delikler
Bu nedenle, ad?m ad?m, ?ok boyutlu alanlar ?e?itli fiziksel modellerin ayr?lmaz bir par?as? haline gelir. Bununla birlikte, GD'nin d?rtten fazla boyuta (di?er de?i?iklikler ve eklemeler olmadan) genelle?tirilmesi gittik?e daha fazla dikkat ?ekmektedir, ??nk? baz? s?r?mlerde b?yle bir GD yeni teorilerin bir par?as?d?r. Ve bu, arama ve ?al??ma i?in ?nemli te?viklerden biridir. Olas? ??z?mler?ok boyutlu ?zellikle, kara delikler i?in ??z?mler ilgin? ve ?nemlidir. Neden?
1) Bu ??z?mler, ka??n?lmaz olarak ortaya ??kt?klar? yay teorilerindeki mikroskobik kara deliklerin analizi i?in teorik temel olabilir.
2) ADS/SFT Yard?m?, D-Boyutlu kara deliklerin ?zelliklerini, yukar?da k?saca konu?tu?umuz (D-1)-Boyutlu S?n?rdaki bir kuantum alan teorisinin ?zelliklerine ba?lar.
3) S?k??t?r?c?lar ?zerindeki gelecekteki deneyler, ?ok boyutlu kara deliklerin do?umunu g?stermektedir. M?lkleri hakk?nda bir fikir olmadan kay?tlar? imkans?zd?r.
4) Ve son olarak, Kara Delikler - Schwarzshild Solutions ?al??mas?ndan Klasik 4 -Boyutsal ??z?mlerin ?al??mas?. Tarihsel geli?im mant???n? takip etmek do?al g?r?n?yor.
Sezgisel olarak a??kt?r, ne kadar ?ok ?l??m olursa, teorinin kararlar?n?n ?zellikleri o kadar ?e?itlidir. Bu, kara delikler i?in ??z?mlerde ne tezah?r ettiriyor? ?ok boyutlu GRO'taki kararlar?n ?e?itlili?i iki yeni ?zelli?e bor?ludur: rotasyonlar?n ?nemsiz olmayan dinamikleri ve uzun olay ufuklar? olu?turma olas?l???. Onlar? tart???yoruz. 4 boyutlu uzay-zamanla s?radan yemek Ba??ms?z rotasyon 3 boyutlu alanda Tek bir ?ey. Ekseni ile belirlenir (veya ayn?, ona dik d?nme d?zlemi). Uzaydan 5 boyutlu (zamans?z) 4 boyutlu hale gelir, ancak 3 boyutlu bir bo?lu?un bu ?zelli?i tek ba??ms?z rotasyon kal?c?d?r. Ancak alan?n 5 boyutlu hale geldi?i 6 boyutlu yemekte, ?ki ba??ms?z rotasyon m?mk?nd?r, her biri kendi ekseni, vb. Onlar taraf?ndan kastedilen nedir? Bunlar farkl? boyutlarda “siyah teller” (bir boyutlu) ve “siyah karde?ler” dir.
Farkl? varyasyonlardaki bu iki yeni olas?l???n kombinasyonu, ?ok boyutlu GO'da, kendi karma??k hiyerar?ileri olan kara delikler gibi bir?ok ??z?m?n in?a edilmesine yol a?t?. ?ek. 12.4 bu kararlar?n baz?lar?n? g?stermektedir. Kural olarak bilinen kara deliklerin 4 boyutlu bir olay ufkunda k?resel bir ?ekle sahipse, ?ok malzemede durum ?nemli ?l??de de?i?ir. Ufuklar (daha ?nce de belirtti?imiz gibi) dizelerde dejenere olur, bir torus ?eklinde olabilir, vb. ?ek. 12.4 sembolik olarak belirli bir ?l??de alg?lanmal?d?r, ??nk? ger?ekte 4 boyutlu bo?lukta 3 boyutlu y?zeylerdir.
Bu olu?umlara art?k “kara delikler” de?il, “kara nesneler” deniyor. ?ok ili?kili olabilirler, ?rne?in, “Kara Thor” ile ?evrili bir kara deli?e “Siyah Sat?rn” denir. Bu nesnelerin baz?lar? karars?z ??z?mlerle belirlenir, ba?ka bir k?s?m i?in korunmu? de?erleri do?ru bir ?ekilde hesaplamak imkans?zd?r, ancak bir?o?unun bu t?r kusurlar? yoktur. Bununla birlikte, t?m ?e?itli ?zelliklere (kabul edilebilir veya ??pheli) ve baz? nesnelerin ayr?nt?l? bi?imine ra?men, olaylar ufuklar?, Schwarzshild'in kara deli?inin ufkuyla ayn? temel ?zelli?e sahiptir: kav?aktan sonra malzeme bedeninin tarihi, d?? g?zlemciye eri?ilebilir.
Bu resim ?ok, ?ok egzotik g?r?n?yor ve g?r?n??e g?re ger?ekle ilgili de?il. Ama kim bilir - bir zamanlar kara delikler i?in kararlar ger?eklikten uzak g?r?n?yordu, ama ?imdi bu nesnelerin her yerde evrende ya?ad???na ??phe yok. Bran'da ya?amam?z m?mk?nd?r ve 5 boyutlu d?? d?nya “siyah Sat?rn” gibi bir ?ey i?erir ve Bran ?zerindeki etkisi bulunur.
Masif gravitonlu bimetrik teoriler ve teoriler
Zay?f yer?ekimi dalgalar?n? tan?mlamak i?in, dinamik metri?i d?z uzay-zaman ve metri?in ?fkesi metri?inden ay?rd???m?z? hat?rlay?n. Dalgalar ?eklinde ?fkenin, arka plan?n rol?n? oynayan Minkovsky alan?na yay?labilece?i ortaya ??kt?. Arka plan kavisli olabilir, ancak sabit kalmal?d?r, yani metri?i OT'nin bir karar? olmal?d?r. Bu resimde, arka plan uzay-zaman ve metrik bozukluklar metri?i ba??ms?zd?r. B?yle bir fikir, bir metri?in bilindi?i ve arka plan alan?n? temsil etti?i bimetrik yer?ekimi teorisi i?in se?eneklerden biridir ve ikinci, dinamik, i?ine yerle?im alan?n?n rol?n? oynar. Bu durumda, b?yle bir a??klama OT'nin kendisi taraf?ndan te?vik edilir.
Bununla birlikte, bimetrik teoriler, ba??ms?z bir teoriler olarak OT'nin varl???na at?fta bulunulmadan in?a edilmi?tir. Karakteristik ?zellikleri, arka plan ve dinamik metriklerin etkili metri?e birle?tirilmesidir, bu da t?m fiziksel alanlar?n yay?ld??? ve etkile?ime girdi?i etkili uzay-zaman?n? belirler. Kural olarak, zay?f bir alan s?n?r?nda ve anti -’’ ’’ ’’ ’’ ’’ ’’ ’’ ’’ ’’ ’’ ’’ ’’ ’’ ’’ ’’ ’’ ’’ ’’ ’’ ’’ ’’ ’’ ’’ ’’ ’’ ’’ ’’nin t?m veya ?o?u testi tatmin eder. Bimetrik teorilerin dikkati nedir? ?rne?in, cihazlar? daha basit ve korunan de?erleri tutarl? bir ?ekilde belirlemenize olanak tan?r. Ayr?ca nicelemede avantajlar? vard?r.
Genellikle, bimetrik teoriler i?in, “??p” - arka plan alan? - zaman?n? belirlemek i?in en az?ndan temel bir f?rsat vard?r. Ama bu olmayabilir. ?rne?in, alan?n zay?fl???na at?fta bulunmadan (elbette, yakla?madan), bimetrik bir teoriden yeniden bi?imlendirebilirsiniz. Bu durumda, arka plan uzay-zaman?n? belirlemek i?in bir deney veya test bulmak temelde imkans?zd?r, bu nedenle yard?mc? rol?n? oynar. Ve g?zlem i?in ger?ek ve eri?ilebilir sadece etkili bir uzay-zamand?r-asl?nda OT'nin uzay-zaman?d?r.
B?yle bir bimetrik g?sterime, yer?ekimi alan?n?n, yard?mc? (non-beevely) arka plan uzay-zaman?ndaki di?er t?m fiziksel alanlarla e?it bir temelde dikkate al?nmas? a??s?ndan teorik ve alan form?lasyonu denir.
?imdi okulun lisesine d?nelim ve fizik ders kitaplar?n?n s?zde corp?sk?ler dalga d?alizmi hakk?nda s?yledi?ini hat?rlayal?m. Bu ne anlama geliyor? Belirli bir alan?n yay?lmas?n?n, bir par?ac?k veya dalga olarak ko?ullara ba?l? olarak d???n?lebilece?i ortaya ??k?yor. Tekrar elektrodinami?e d?n?yoruz. Yeterli genli?e sahip d???k frekans sinyali sabitlenecektir, daha ziyade, alan?ndaki ?arjlar?n titre?imleri ile bir dalga gibi. ?te yandan, y?ksek frekansl?, ancak zay?f sinyal, fotodetekt?rde bir elektronu vuran bir par?ac?k olarak sabitlenecektir. Foton par?ac??? k?tlesizdir (s?f?r bar?? ile). Ba?ka bir ?nl? par?ac??a d?n?yoruz - elektron, bir k?tle var. Ancak, bir elektronun "kitlesine" ra?men bir dalga ile kar??la?t?r?labilece?i ortaya ??k?yor.
Bundan sonra, OT taraf?ndan ?ng?r?len yer?ekimi dalgalar?n? hat?rl?yoruz. Bu dalgalar?n ?er?evesinde, s?f?r bar?? - gravitonlar? olan par?ac?klar par?ac?klara kar??l?k gelir. Graviton'un sahip oldu?u b?yle bir yer?ekimi teorisi olu?turmak m?mk?n m?? Gereksiz bar?? k?tlesi? Neden olmas?n, zay?f zemin s?n?r?ndaki b?yle bir teori ve k???k h?zlar?n s?n?r? AT ile ?ak??acak ve testlerini kar??layacaksa? Bu teorilerin tarihi, 1939'da ?svi?re teorisyenleri Marcus Firz (1912-2006) ve Wolfgang Pauli taraf?ndan ?nerilen b?y?k yer?ekimi ile ba?lar.
O zamandan beri, bu t?r teoriler i?in se?enekler az ?ok d?zenli. Son zamanlarda, b?y?k bir yer?ekimi teorisi i?in se?eneklerin ortaya ??kmas? nedeniyle bunlara ilgi artt?. temel teoriler, Superstrrod teorisi gibi. Karde?lerle baz? modellerde, b?y?k graviton daha tercih edilir. B?y?k yer?ekimi teorileri, belirli bir anlamda, ?e?itli bimetrik teorilerdir: Genel ?zellik Dinamik tens?r alan?n?n sabit bir uzay-zamana yay?ld??? ger?e?inden olu?ur, ki bu kural olarak, Temelde g?zlemlendi. Genellikle, s?n?rda, graviton k?tlesinin s?f?r olma arzusu ile, bu t?r teoriler yemeye girer. Zay?f bir alan ve k???k h?zlar s?n?r?nda, daha sonra g??l? alanlarda ve kozmolojik bir ?l?ekte, ba?ka etkiler sunarak uzakla??rlar. ?rne?in, kara deliklere y?nelik kararlar yerine, geni?leyen bir evren yerine osilat?rler ortaya ??kt??? ufuklar? olmayan tekillikler i?in (“??plak tekillikler”) ??z?mler olaca?? ortaya ??kabilir.
Bu tahminlerin g?venilirli?ini kontrol etmek hala imkans?zd?r, bu daha fazla ara?t?rmaya konu olmaya devam etmektedir. ?imdiye kadar, b?y?k yer?ekimi teorilerinin ortak bir kusuru vard?, ??z?mleri baz? durumlara negatif enerji veriyor. Bu durumlara “parf?m” denir, bunlar? makul fikirler ?er?evesinde a??klamak m?mk?n de?ildir ve bu nedenle istenmeyenlerdir. Bununla birlikte, tam anlam?yla, son zamanlarda, "parf?mler" olmadan b?y?k yer?ekimi i?in se?enekler olmu?tur.
Newton Yasas?
Sonra evrensel yer?ekimi yasas?
???nc? okumadaki tart??malar
Revizyon i?in g?nderildi ...
Folklor
Newton Yasas?n?n Do?rulanmas?. Newton yasas?n?n anla??lmas? hala genel olarak yer?ekimi hakk?ndaki fikirleri anlamada ?ok ?nemli bir rol oynamaktad?r. Bir laboratuvarda nas?l kontrol edebiliriz, kepek (veya ba?ka bir ?ok boyutlu d?nyada) ya??yor muyuz, ancak ek bir boyuta “d??ar? ??kamay?z”? Yer?ekiminin, di?er etkile?imlerin aksine, be? boyutta yay?ld???n? hat?rlay?n. Bu ger?e?i kullanmak, Newton Yasas?'n?n geometrik anlam? ile ?a?k?n. Hat?rlad???m?z gibi, yer?ekimi etkile?im g?c?n?n mesafenin karesi ile orant?l? olarak ters d??t???n? savunuyor ~ 1/ R 2. ?imdi, kuvvet eyleminin g?? hatlar? taraf?ndan tan?mland??? Fizik Okul Kitab?'ndan resmini hat?rl?yoruz. B?yle bir resimde, belirli bir mesafede zorla R Yar??ap k?resini “diken” g?? hatlar?n?n yo?unlu?u ile belirlenir R: K?renin alan? ne kadar b?y?k olursa, ?izgilerin yo?unlu?u ve buna g?re kuvvet o kadar d???k olur. Ve k?renin alan? orant?l?d?r R 2, burada Newton Yasas?'ndaki mesafeye ba??ml?l??? do?rudan takip eder. Ancak bu, k?renin alan?n?n orant?l? oldu?u 3 boyutlu bir alanda R 2! 4 boyutlu alanda, ?evredeki k?renin alan? orant?l? olacakt?r R 3 ve buna g?re Newton Yasas? de?i?ecek - yer?ekimi etkile?iminin g?c?, mesafenin k?p? ile orant?l? olarak d??ecektir ~ 1/ R 3, vb.
Ters k?pler yasas? g?ne? sistemi ?l?e?inde ger?ekle?irse, Newton taraf?ndan form?le edilece?i a??kt?r. Bu y?zden onu k???k ?l?ekte aramal?s?n?z. Ayn? zamanda, Newton Yasas? testi, ek boyutlar?n s?k??t?r?ld??? (yuvarlanm??) ve boyutlar?n?n elbette daha az gezegensel oldu?u umut verici ?ok boyutlu teoriler i?in de ?nemlidir. Ancak, d?zinelerce mikrometreye ula?abilirler. Randoll ve Sundrum sadece teorilerini ?nerdiklerinde, Newton Yasas? sadece metre olarak kontrol edildi. O zamandan beri, bilim adamlar? k???k boyutlarda dik ?l?eklerle birka? karma??k (yer?ekimi zay?fl??? nedeniyle) deneyler yapt?lar ve ?imdi laboratuvar k?s?tlamalar? ?nemli ?l??de azald? ve s?k??t?rma boyutlar?na yakla??yorlar.
Modern ?l??mler, ek ?l??m?n boyutunun 50 mikrondan fazla olmad???n? tespit etmi?tir. Daha k???k ?l?ekte, ters kareler yasas? ihlal edilebilir. ?ek. 12.5, Newton'un ters karelerinin yasas?n? do?rulamak i?in dik a??rl?klar?n bir ?emas?n? g?stermektedir. Cihaz?n kendisi bir vakum ?i?esine yerle?tirilir, g?r?lt?den dikkatlice izole edilmi? ve yer de?i?tirmeleri tespit etmek i?in modern bir elektronik sistemle donat?lm??t?r.
Bu t?r deneylerin muazzam teknolojik zorluklarla ili?kili oldu?u a??kt?r ve daha fazla ilerleme, uzaya bir deneyin benimsenmesi ile ili?kilidir. Ger?ek ?u ki, Newton Yasas?'n?n k???k d?zeltmeleri de gezegen perihelilerin (Einstein ile birlikte) hesaplanm?? yerinden edilmesine yol a??yor. Ay?n lazer yeri, Einstein yer de?i?tirmesini y?zy?lda 10-11 radyan do?rulu?u ile do?rulad?. Ancak zaten bir sonraki s?rada baz? ?ok boyutlu modellerin etkisi kendini kan?tlayabilir.
B?yle bir konumun ilk giri?imleri 60'lar?n ba??nda hem Amerikal? hem de Sovyet ara?t?rmac?lar? yap?ld?. Ancak lazer ???n? y?zey taraf?ndan ?ok da??lm??t? ve ?l??m do?rulu?u birka? y?z metreye kadar d???kt?. Durum, Apollo'nun Amerikan misyonlar? ve Sovyet “Luna” ?er?evesinde ?ok de?i?ti, k??e reflekt?rleri aya hala kullan?ld? (maalesef Sovyet program? 1983'te yay?nland?).
Bu nas?l olur? Lazer, reflekt?re y?nelik bir teleskop arac?l???yla bir sinyal g?nderirken, sinyal yay?ld???nda zaman do?ru bir ?ekilde sabitlenir. Ay?n y?zeyindeki sinyalden kiri? alan? 25 km 2'dir (k??e reflekt?rlerinin alan? yakla??k 1 m2'dir). Aydaki cihazdan yakla??k bir saniye teleskopa geri d?ner, daha sonra yakla??k 30 pikosaniyeden gelir. Fotonun seyahat s?resi, mesafeyi belirlemenizi sa?lar ve bu ?imdi yakla??k iki santimetrelik bir do?rulukla, bazen birka? milimetre stiler'in do?rulu?u ile yap?l?r. Ve bu D?nya ve Ay aras?ndaki mesafededir 384 500 km!
Modifiye Newtonon Dynamics (Mond). Ancak Newton Yasas?, ?nemli ?l??de daha fazla gezegen sisteminde ihlal edilebilir. Anormal hareketler ve rotasyonlar Y?ld?z Sistemleri Galaksilerin, galaksilerin birikimlerinin vb.
Peki ya bu ?l?ekte Newton Yasas?'n?n kendisi ihlal edilirse? Mond'un orijinal teorisi, 1983 y?l?nda ?srail fizik?i Mordechai Milgrom taraf?ndan karanl?k maddeye alternatif olarak geli?tirildi. Bu teoriye g?re Newton Ters Kareler Yasas?'ndan sapmalar, belirli bir uzakl?kta de?il, belirli bir ivme ile g?zlemlenmelidir (Newton'un h?zlar?n etkisinden dolay? de?i?ti?i Horzhava teorisini hat?rlay?n).
Mond galaksilerdeki g?zlemlenen hareketleri ba?ar?yla a??kl?yor. Bu teori ayn? zamanda rotasyonun beklenen do?as?ndan sapmalar?n neden c?ce galaksilerin en b?y??? oldu?unu g?stermektedir.
?lk teorinin dezavantajlar?:
1) STO'nun g?receli etkilerini i?ermez veya;
2) enerji, d?rt? ve d?rt? an?n?n korunmas? yasalar? ihlal edilir;
3) gaz ve y?ld?zlar i?in ?e?itli galaktik y?r?ngeleri ?ng?rd??? i?in dahili olarak ?eli?kilidir;
4) Galaksiler birikimleriyle yer?ekimi lenslerini hesaplamay? m?mk?n k?lmaz.
B?t?n bunlar daha da ?nemli bir geli?mesine neden oldu - skaler alanlar?n dahil edilmesiyle, onu g?receli g?r?n?me vb. Getirerek vb.
Anomali "?nc?ler". J?piter ve Sat?rn'? incelemek i?in 1972 ve 1973'te Pioneer-10 ve Pioneer-11 otomatik planlar aras? istasyonlar piyasaya s?r?ld?. Bu gezegenlere yakla?ma ve dedikleri gibi, onlarla ilgili veri aktarma g?revleriyle tamamen ba?a ??kt?lar. Pioneer-10'un son sinyali, otuz y?ldan fazla bir s?re sonra 2003 ba??nda al?nd? s?rekli ?al??ma. O anda Uzay cihaz? Zaten g?ne?ten 12 milyar kilometre uzakl?ktayd?. ?ek. 12.6 Pioneer-10 cihaz?n?n bir foto?raf?d?r.
S?rpriz, “?nc?ler” Uran?s'?n y?r?ngesini (1980 civar?nda) ge?er ge?mez, cihazlar taraf?ndan g?nderilen radyo sinyallerinin s?kl???n?n, hareketlerinin Newton'un dinamiklerine (g?ne? ve perventlerden ?ok zay?f olmas? durumunda g?receli etkilerin etkisi) k?sa dalga k?sm?na kayd?r?ld???n? fark etmeye ba?lad?lar.
G?nl?k bir bak?? a??s?ndan, etkisi elbette, bir ?nemsiz gibi g?r?n?yor - D?nya'n?n yer?ekimi alan?n?n yan?ndan ya?ad???m?z ivmeden 10 milyar kat daha az. Ancak OT'nin g?receli etkilerini ?nemli ?l??de a??yor! Gizemli fenomenin en banal a??klamalar?, ?rne?in, d???k ?eki? motorlar?ndan gelen gaz ?eklindeki yak?t kal?nt?lar? s?z?nt?s? olabilir, Kozmik toz ancak bu etkiler ge?icidir ve anomali 20 y?ldan fazla bir s?redir stabildir.
Baz? bilim adamlar?, “?nc?lerin” anomalisinin ?imdiye kadar sadece g?ne? sisteminin (Newton Yasas?nda bir de?i?iklik) d???nda hareket eden fakt?rler taraf?ndan bilinmedi?ini merak ettiler. Modeller bile antimadde, karanl?k madde ve karanl?k enerjinin kat?l?m? ile dikkate al?nd?.
Norve? fizik?isi Kjell Tangen durumu kapsaml? bir ?ekilde analiz etti ve yer?ekimi yasas?n?n iyi bilinen de?i?ikliklerinden birinin anomaliyi tan?mlayamayaca?? sonucuna varm??t?r. Ger?ekten de, bu de?i?iklikler g?ne? sisteminin d?? gezegenlerinin hareketinin tan?mlanmas?nda bir de?i?ikli?e yol a?mamal?d?r. Dolay?s?yla, Newton Yasas?'n? de?i?tiren Tangen, uranyum ve pl?ton hareketini tan?mlamak i?in ka??n?lmaz olarak yanl?? sonu?lar ald?.
“?nc?ler” in gizemi, ?imdi Pasaden'deki Reaktif Trafik (JPL) NASA laboratuvar?nda ?al??an Moskova Devlet ?niversitesi Gish mezunu olan Vyacheslav Turyshev grubunun 20 y?ll?k ?al??mas?n?n bir sonucu olarak ??z?ld?. ???NDE Farkl? Zaman Grup 20 ila 80 ?al??an aras?ndayd?. Nispeten yak?n zamanda, “?nc?lerden” korunmu? ek verileri, daha ?nce dosya ve bilgi ta??y?c?lar?n?n arkaik formatlar? (bant band?) nedeniyle eri?ilemeyen bir mucize taraf?ndan yeterince de?ifre etmeyi ba?ard?. Ba?lang??ta, etkiye yol a?abilecek 20'den fazla fakt?r analiz edildi. Grubun emrinde, m?zede depolanan iki iki cihaz?n bir kopyas? vard? -kozmos i?in en y?ksek kaliteli ayr?nt?lar? sa?layan ge?i? ?ncesi testlerden sonra yerde kalan ???nc? “?nc?”. Bu cihaz iyice incelendi.
Tek tek, ?e?itli nedenlerden dolay?, etki adaylar? sapm??t?. Sonunda sadece bir tane kald? Olas? Sebep ba??ml?l?k ge?irdi. Cihaz, biraz daha k???k bir kutuya yerle?tirilmi? ekipmanlarla donat?lm?? yakla??k 3 metre ?ap?nda ileti?im i?in parabolik bir antendir. Ekipman, enerji sayesinde ?ok uzun zamand?r ?al???yor atom eleman? Ayr?ca bu kutuya da yerle?tirildi. Sonu? olarak, kutu ?s?n?r. Anten her zaman yere y?nelir, bu y?zden kutu arkas?nda.
Turyshev grubu t?m cihazda bir bilgisayar ?s? da??t?m kart? derledi. Cihaz?n ters k?sm?n?n (zeminden tersi) ?nden biraz daha s?cak oldu?u ortaya ??kt?. Yani, d?nyan?n kar?? taraf?nda, aparat yere u?anlardan daha enerjik fotonlar b?rak?r. Asl?nda, “foton motoru”, bu durumda g?ne? sisteminden cihazlar?n “ayr?l???n?” yava?latan ?al???r. Yerle?im verileri, g?zlemlenen etkinin verileri ile ?ok tutarl?d?r. Bu “motorun” g?c?, otomobilin far?n?n ?????n?n “geri tepme” nin g?c? ile kar??la?t?r?labilir, bu da onu bir foton motoru olarak yava?lat?r. Bu mecazi kar??la?t?rma Turyshev taraf?ndan getirildi.
Sorular ortaya ??k?yor. Etki neden sadece 8 y?l sonra bulundu? Ger?ek ?u ki, hala g?ne? r?zgar? gibi bir fenomen var. Cihazlar Uran?s'?n y?r?ngesine ula??ncaya kadar etkisi hak ediyordu ve “anomali” sadece i?inde bo?uluyordu. Daha fazla ??kar?lmas?yla, “anomalinin” etkisi r?zgar etkisinden daha g??l? hale geldi ve bulundu. Antenin d?nyaya y?nlendirildi?inden, anormal kuvvetin g?ne?e y?nlendirildi?ine neden inan?l?yor? Ger?ek ?u ki, zaten uranyum y?r?ngesinin ??kar?lmas?nda, y?r?nge D?nya, k???k bir ??z?m a??s?nda bir daire olarak g?r?l?r. Bu durumda, antenin (yere, D?nya'n?n y?r?ngesinin di?er noktas?nda, g?ne?te) nerede g?r?nd???n? ay?rt etmek imkans?zd?r - bu ayn? ?eydir.
?zetleyece?iz. “?nc?lerin” anomali s?radan basit fenomenlerle a??klanmaktad?r ve Newton Yasas?'n?n revizyonu ve genellikle yer?ekimi teorileri a??klamas? i?in gerekli de?ildir.
G?zlemlerin do?rulu?unda daha fazla art?? sa?layacak
Do?ruluk ?ok s?k
Yanl??.
Dmitry Likhachev
?ok ?nemli test sabitlik temel sabitler. Bunun i?in, g?ne? sistemindeki g?zlemlerle evrendeki en uzak nesnelerin ?e?itli g?zlemleri kar??la?t?r?l?r ve bunlar D?nya ?zerindeki laboratuvar deneylerinin sonu?lar? ve hatta jeoloji ve paleontolojide elde edilen verilerle sonu?lan?r. Farkl? ge?ici S E, bir yandan, kozmolojik ve astrofizik evrim nedeniyle, di?er yandan, modern atom standartlar?na dayanarak. Ek olarak, bu sabitlere ?nemli ?l??de ba?l? olan fenomenler farkl? d?nemler i?in kar??la?t?r?l?r.
Yer?ekimi i?in yer?ekimi sabiti ?ncelikle ?nemlidir. Kesin de?eri, belirli bir alternatif teorinin parametrelerini belirlemek veya hatta canl?l???n? belirlemek i?in gereklidir - Horzhava teorisini hat?rlay?n. Gezegensel y?r?ngelerin parametrelerinin sabiti, yer?ekimi sabitinin stabilitesine ba?l?d?r. G?ne? sistemindeki ?al??malar, y?lda 10-13 ila 10-14 nispi bir do?rulukla bir yer?ekimi kal?c? invitasyonunu do?rulad?. Ve ?l??mlerin do?rulu?u s?rekli artmaktad?r.
Yeni bir teori in?a etme anlam?nda astronomik kaynaklardan yer?ekimi dalgalar? aray??? ne kadar ?nemlidir? Bu anlamda, yer?ekimi dalgalar?n?n kaydedilmesinin hemen ?ok fazla bilgi vermesi olas? de?ildir. Ancak kay?t ger?e?i nihayet davay? teyit edecek Modern Ara?t?rma Ve tamamen marjinal teorileri reddetmek m?mk?n olacak. Ancak daha sonra, radyasyonun ayr?nt?lar?n? analiz etmek m?mk?n oldu?unda (?rne?in, polarizasyon), yer?ekimi teorilerini se?mek veya de?i?tirmek i?in kullanmak m?mk?n olacakt?r. Yer?ekimi radyasyon oran?n?n belirlenmesi, ?rne?in b?y?k graviton ile alternatif teoriler ?zerinde k?s?tlamalar verecektir; vesaire.
Zaten in?a edilmi? yeni bir teori veya se?im yaratmak i?in herhangi bir deneysel at?l?ma m? ihtiyac?n?z var? Evet, elbette, yeni ve daha do?ru ampirik verilere ihtiya? vard?r. Ancak buna bir at?l?m de?il, tutarl? ?abalar?n sonucu olarak adland?r?lmal?d?r. ??lerin durumu a?a??daki gibidir: son 100 y?lda, ?l??mlerin do?rulu?u 3-4 emir emriyle artm??t?r. Modern teknolojiler S?reci ?nemli ?l??de h?zland?rmaya s?z veriyorlar. ?e?itli tahminlere g?re, ?n?m?zdeki 25-30 y?l i?inde do?rulu?un 3-5 sipari? daha artmas? bekleniyor. Ve bu, bir?ok tahmine g?re, ?n?m?zdeki 10-20 y?l i?inde olmasa da, inan?lmaz ilgin? ve ?nemli ke?ifler beklemek i?in tam nedenler veriyor (ve g?stermeye ?al??t?k). Buna ek olarak, ?o?u ara?t?rmac?, bu kadar do?rulukta b?yle bir art???n yeni teoriye karar vermek i?in yeterli olaca??na inanmaktad?r.
