«Ձգողականություն»–ի խմբագրումների տարբերություն

Jump to navigation Jump to search
Առանց խմբագրման ամփոփման
== Թերությունները ==
[[Նյուտոնի դասական ձգողության տեսություն|Նյուտոնի տիեզերական ձգողության տեսությունն]] անտեսում է միջավայրի դերը և դրանով հակասում պատճառականության օրենքին։ Այն հեռազդեցության տեսություն է․ մարմիններն իրար վրա ազդում են ակընթարթորեն՝ հեռավորության վրա։ Սա հակասում է հարաբերականության սկըզբունքին, որի համաձայն բոլոր տեսակի փոխազդեցությունները պետք է տարածվեն միևնույն с արագությամբ, ինչպես դա տեղի ունի էլեկտրամագնիսական երևույթներում։ Երկարատև որոնումներից հետո նշված թերություններից զերծ տեսություն ձևակերպել են Ա․ Էյնշտեյնը և դարեր Հիլբերտը՝ [[1916]] թվականին։ Տիեզերական ձգողության նոր տեսության ստեղծումը պայմանավորված է եղել մի շարք կարևոր նախադրյալներով, չհաշված իհարկե Նյուտոնի տիեզերական ձգողության տեսությունը, որը հիմնականն է։ Առաջինը փոփոխական չափականություն ունեցող տարածության (ոչ [[Էվկլիդես|Էվկլիդեսյան]]) երկրաչափության ստեղծումն էր (Բ․ Ռիման, [[1854]] թվական), երկրորդը՝ հարաբերականության հատուկ տեսությունը (Ա․ էյնշտեյն, [[1905]] թվական) և, վերջապես, իրական աշխարհի (մատերիա, [[Տարածություն և ժամանակ|տարածություն, ժամանակ]]) ու ֆիզիկական․ մեծությունների քառաչափ բնույթի հայտնագործումը (Հ․ Մինկովսկի, [[1906]] թվական), տարածության ու ժամանակի միասնության փաստի բացահայտումը։ Տիեզերական ձգողության նոր տեսությունն [[Էյնշտեյն Ալբերտ|էյնշտեյնն]] անվանեց հարաբերականության ընդհանուր տեսություն, որը համընդհանուր ընդունելություն գտավ։ Սակայն այդ անվանումն ունի որոշակի թերություններ՝ լիովին չի համապատասխանում տեսության բովանդակությանը, մի բան, որն արդարացիորեն քննադատել է հատկապես Վ․ Ա․ Ֆոկը։
 
== Երկնային մեխանիկան և նրա որոշ խնդիրներ ==
[[Մեխանիկա]]յի այն բաժինը, որն ուսումնասիրում է մարմինների շարժումը դատարկ տարածության մեջ միայն գրավիտացիայի ազդեցությամբ, կոչվում է ''[[երկնային մեխանիկա]]'': Երկնային մեխանիկայի ամենապարզ խնդիրներից մեկը երկու կետային կամ գնդային մարմինների գրավիտացիոն փոխազդեցությունն է դատարկ տարածության մեջ։ Այս խնդիրը դասական մեխանիկայի շրջանակներում լուծվում է անալիտիկ ձևով։ Հաճախ այն ձևակերպում են [[Կեպլերի օրենքներ|Կեպլերի երեք օրենքների]] տեսքով։
 
Խնդիրը խիստ բարդանում է փոխազդող մարմինների քանակի մեծացման դեպքում։ Օրինակ, հայտնի [[երեք մարմինների խնդիր]]ը, այսինքն՝ ոչ զրոյական զանգվածներով երեք մարմինների շարժման խնդիրը ընդհանուր դեպքում չի կարող անալիտիկ լուծում ունենալ։ Քանակական լուծման դեպքում լուծումն անկայուն է սկզբնական պայմանների նկատմամբ։ [[Արեգակնային համակարգ]]ի հանդեպ կիրառելիս այդ անկայունությունը թույլ չի տալիս կանխատեսել մոլորակների ճշգրիտ շարժումը հարյուր միլիոնավոր տարիները գերազանցող մասշաբներում։
 
Որոշ մասնակի դեպքերում հաջողվում է մոտավոր լուծում գտնել։ Առավել կարևոր է այն դեպքը, երբ մի մարմնի զանգվածն էապես մեծ է մյուս մարմինների զանգվածներից (օրինակ, Արեգակնային համակարգը և [[Սատուրն|Սատուրնի օղակների]] դինամիկան)։ Այս դեպքում առաջին մոտավորությամբ կարելի է համարել, որ թեթև մարմինները միմյանց հետ չեն փոխազդում և կեպլերյան հետագծերով շարժվում են զանգվածեղ մարմնի շուրջը։ Նրանց միջև փոխազդեցությունը կարելի է հաշվարկել [[խոտորումների տեսություն|խոտորումների տեսության]] շրջանակներում և միջինացնել ըստ ժամանակի։ Ընդ որում կարող են ի հայտ գալ ոչ տրիվիալ երևույթներ, ինչպես օրինակ [[ուղեծրային ռեզոնանս|ռեզոնանսներ]], [[քաոսի տեսություն|քաոսայնություն]] և այլն։ Այդպիսի երևույթի վառ օրինակ է Սատուրնի օղակների բարդ կառուցվածը։
 
== Ուժեղ գրավիտացիոն դաշտեր ==
Ուժեղ գրավիտացիոն դաշտում, ինչպես նաև ռելյատիվիստական արագություններով գրավիտացիոն դաշտում շարժվելու ժամանակ սկսում են ի հայտ գալ հարաբերականության ընդհանուր տեսության երևույթները.
* տարածություն-ժամանակի երկրաչափության փոփոխություն,
** հետևանք. ձգողության օրենքի շեղում նյուտոնյանից,
**էքստրեմալ դեպքերում [[սև խոռոչ]]ի առաջացում,
* պոտենցիալների հապաղում, ինչը կապված է գրավիտացիոն խոտորումների տատանման [[գրավիտացիայի արագություն|վերջավոր արագության]] հետ,
** հետևանք. [[գրավիտացիոն ալիքներ]]ի առաջացում,
* ոչ գծայնության էֆեկտ. գրավիտացիան ունի ինքն իր հետ փոխազդելու հատկություն, այդ պատճառով ուժեղ դաշտերում [[վերադրման սկզբունք]]ն արդեն տեղի չի ունենում։
 
== Գրավիտացիոն ճառագայթում ==
Հարաբերականության ընդհանուր տեսության ամենակարևոր կանխատեսումներից մեկը [[գրավիտացիոն ալիքներ|գրավիտացիոն ճառագայթումն]] է, ինչը մինչ այժմ ուղղակի դիտումներով չի հաստատվել, սակայն կան անուղղակի ապացույցներ դրա գոյության օգտին։ Այսպես, էներգիայի կորուստները կոմպակտ գրավիտացիոն օբյեկտներից (ինչպիսիք են [[նեյտրոնային աստղ]]երը կամ սև խոռոչները) կազմված կրկնակի համակարգերում լավ համաձայնեցվում են հարաբերականության ընդհանուր տեսության մոդելի հետ, ըստ որի՝ այդ էներգիան տարվում է գրավիտացիոն ճառագայթման միջոցով։
 
== Ձգողականության տեսության զարգացումները ==
[[Պատկեր:GodfreyKneller-IsaacNewton-1689.jpg|225px|մինի|ձախից|Իսահակ Նյուտոն՝ Տիեզերական ձգողության մասին օրենքների հիմնադիրներից մեկը]]
կոնտրավարիանտ բաղադրիչներն են, որոշվում են g<sup>in</sup> g<sub>kn</sub>=δ<sup>1</sup><sub>k</sub> առնչությամբ (δ<sup>1</sup><sub>k</sub>=1, երբ i=k և 0, երբ i≠k), R<sub>ik</sub>-ն Ռիչիի թենզորն է՝ արտահայտվում է g<sub>ik</sub> թենզորով և դրա բաղադրիչների առաջին և երկրորդ կարգի ածանցյալներով, վերջապես T<sub>ik</sub>-ն էներգիայի-իմպուլսի թենզորն է, որը որոշվում է նյութի էներգիայի խտությամբ, ճնշումով և արագությամբ։ Վերջին հավասարումը ոչ գծային է։ Դաշտը և զանգվածների բաշխումն այստեղ որոշվում են միաժամանակ, երբ տրված են սկզբնական և եզրային պայմանները։ Զանգվածներով զբաղեցված տարածամասի համար լուծումները գտնում են թվային ինտեգրումով (բացառությամբ անսեղմելի հեղուկի մոդելի՝ այն էլ ստատիկ դեպքում)։ Արտաքին ընդհանուր լուծում գտնված է միայն կենտրոնահամաչափ դաշտի համար (Շվարցշիլդի լուծում), իսկ որոշ մասնակի լուծումներ՝ առանցքային համաչափության դաշտերի համար։ Էյնշտեյնի հավասարումներն ունեն այն կարևոր առանձնահատկությունը, որ պարունակում են նաև զանգվածների շարժման հավասարումները, սակայն նյութի վիճակի հավասարումը (ճնշման և խտության կապը) չեն պարունակում, այսինքն՝ ընդգրկում են մեխանիկան, իսկ թերմոդինամիկան՝ ոչ։ Էյնշտեյնի տիեզերական ձգողության տեսությունը համաձայնեցված է նյուտոնյան տեսության հետ։ Բավականաչափ թույլ դաշտերի դեպքում վերջինից ստացվում է m<sub>ի</sub>a=F = Gm<sub>ծ</sub>Mr/r<sup>3</sup>։ m<sub>ի</sub>=m<sub>ծ</sub> բանաձևը, ընդ որում մետրիկական թենզորի g<sub>∞</sub> բաղադրիչը գրավիտացիոն պոտենցիալի հետ կապված է g<sub>∞</sub>=l+2φ/с<sup>2</sup> առնչությամբ (|φ|<с<sup>2</sup>)։ Թույլ դաշտերի դեպքում Տիեզերական ձգողության ռելյատիվիստական տեսությունից հետևում են մի շարք էֆեկտներ (լույսի կարմիր շեղում, [[Ճառագայթում|ճառագայթի]] թեքում, մոլորակների [[Ուղեծիր|ուղեծրերի]] լրացուցիչ դարավոր պտույտ ևն), որոնք հաստատված են դիտողական փաստերով։ Ուժեղ դաշտերի էֆեկտները (երկնային մարմինների կոլապս, [[Սև խոռոչներ|սև խոռոչներ]]) այդպիսի հաստատում դեռևս չունեն։ Որոշակի հիմքեր կան ենթադրելու, որ էյնշտեյնի տիեզերական ձգողության տեսությունը շատ ուժեղ դաշտերի դեպքում ճշգրտումների կարիք է զգում։ Պետք է նշել նաև, որ նյութի տարածական բաշխման մասին կատարելով որոշակի ենթադրություններ (համասեռություն և իզոտրոպություն), վերջին հավասարման լուծումից ստացվում է տիեզերքի ընդարձակման երևույթը ([[Հաբլի օրենք|Հաբլի էֆեկտ]])։
 
== Երկնային մեխանիկան և նրա որոշ խնդիրներ ==
[[Մեխանիկա]]յի այն բաժինը, որն ուսումնասիրում է մարմինների շարժումը դատարկ տարածության մեջ միայն գրավիտացիայի ազդեցությամբ, կոչվում է ''[[երկնային մեխանիկա]]'': Երկնային մեխանիկայի ամենապարզ խնդիրներից մեկը երկու կետային կամ գնդային մարմինների գրավիտացիոն փոխազդեցությունն է դատարկ տարածության մեջ։ Այս խնդիրը դասական մեխանիկայի շրջանակներում լուծվում է անալիտիկ ձևով։ Հաճախ այն ձևակերպում են [[Կեպլերի օրենքներ|Կեպլերի երեք օրենքների]] տեսքով։
 
Խնդիրը խիստ բարդանում է փոխազդող մարմինների քանակի մեծացման դեպքում։ Օրինակ, հայտնի [[երեք մարմինների խնդիր]]ը, այսինքն՝ ոչ զրոյական զանգվածներով երեք մարմինների շարժման խնդիրը ընդհանուր դեպքում չի կարող անալիտիկ լուծում ունենալ։ Քանակական լուծման դեպքում լուծումն անկայուն է սկզբնական պայմանների նկատմամբ։ [[Արեգակնային համակարգ]]ի հանդեպ կիրառելիս այդ անկայունությունը թույլ չի տալիս կանխատեսել մոլորակների ճշգրիտ շարժումը հարյուր միլիոնավոր տարիները գերազանցող մասշաբներում։
 
Որոշ մասնակի դեպքերում հաջողվում է մոտավոր լուծում գտնել։ Առավել կարևոր է այն դեպքը, երբ մի մարմնի զանգվածն էապես մեծ է մյուս մարմինների զանգվածներից (օրինակ, Արեգակնային համակարգը և [[Սատուրն|Սատուրնի օղակների]] դինամիկան)։ Այս դեպքում առաջին մոտավորությամբ կարելի է համարել, որ թեթև մարմինները միմյանց հետ չեն փոխազդում և կեպլերյան հետագծերով շարժվում են զանգվածեղ մարմնի շուրջը։ Նրանց միջև փոխազդեցությունը կարելի է հաշվարկել [[խոտորումների տեսություն|խոտորումների տեսության]] շրջանակներում և միջինացնել ըստ ժամանակի։ Ընդ որում կարող են ի հայտ գալ ոչ տրիվիալ երևույթներ, ինչպես օրինակ [[ուղեծրային ռեզոնանս|ռեզոնանսներ]], [[քաոսի տեսություն|քաոսայնություն]] և այլն։ Այդպիսի երևույթի վառ օրինակ է Սատուրնի օղակների բարդ կառուցվածը։
 
== Ուժեղ գրավիտացիոն դաշտեր ==
Ուժեղ գրավիտացիոն դաշտում, ինչպես նաև ռելյատիվիստական արագություններով գրավիտացիոն դաշտում շարժվելու ժամանակ սկսում են ի հայտ գալ հարաբերականության ընդհանուր տեսության երևույթները.
* տարածություն-ժամանակի երկրաչափության փոփոխություն,
** հետևանք. ձգողության օրենքի շեղում նյուտոնյանից,
**էքստրեմալ դեպքերում [[սև խոռոչ]]ի առաջացում,
* պոտենցիալների հապաղում, ինչը կապված է գրավիտացիոն խոտորումների տատանման [[գրավիտացիայի արագություն|վերջավոր արագության]] հետ,
** հետևանք. [[գրավիտացիոն ալիքներ]]ի առաջացում,
* ոչ գծայնության էֆեկտ. գրավիտացիան ունի ինքն իր հետ փոխազդելու հատկություն, այդ պատճառով ուժեղ դաշտերում [[վերադրման սկզբունք]]ն արդեն տեղի չի ունենում։
 
== Գրավիտացիոն ճառագայթում ==
Հարաբերականության ընդհանուր տեսության ամենակարևոր կանխատեսումներից մեկը [[գրավիտացիոն ալիքներ|գրավիտացիոն ճառագայթումն]] է, ինչը մինչ այժմ ուղղակի դիտումներով չի հաստատվել, սակայն կան անուղղակի ապացույցներ դրա գոյության օգտին։ Այսպես, էներգիայի կորուստները կոմպակտ գրավիտացիոն օբյեկտներից (ինչպիսիք են [[նեյտրոնային աստղ]]երը կամ սև խոռոչները) կազմված կրկնակի համակարգերում լավ համաձայնեցվում են հարաբերականության ընդհանուր տեսության մոդելի հետ, ըստ որի՝ այդ էներգիան տարվում է գրավիտացիոն ճառագայթման միջոցով։
 
== Տես նաև ==
8988

edits

Նավարկման ցանկ