«Ձգողականություն»–ի խմբագրումների տարբերություն

Jump to navigation Jump to search
Առանց խմբագրման ամփոփման
{{Դասական մեխանիկա}}
'''Ձգողականություն''' (միջազգային տերմինը՝ '''գրավիտացիա''', [[լատիներեն]] ''gravitas''՝ «ծանրություն» բառից), ''տիեզերական ձգողություն'', ունիվերսալ հիմնարար փոխազդեցությունը բոլոր նյութական մարմինների միջև։ Փոքր արագությունների և թույլ ձգողական փոխազդեցության դեպքում նկարագրվում է Նյուտոնի [[Նյուտոնի դասական ձգողության տեսություն|ձգողականության օրենքով]], ընդհանուր դեպքում՝ [[Ալբերտ Այնշտայն|Այնշտայնի]] [[հարաբերականության ընդհանուր տեսություն|հարաբերականության ընդհանուր տեսությամբ]]: Չորս հիմնական փոխազդեցություններից ամենաթույլն է։ [[Քվանտային մեխանիկա|Քվանտային]] սահմանում ձգողականությունը պետք է նկարագրվի [[Քվանտային ձգողություն|ձգողականության քվանտային տեսությամբ]], որը դեռ ամբողջովին մշակված չէ։
 
== Ձգողական փոխազդեցությունը ==
 
== 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 ակնթարթորեն՝ հեռավորության վրա։ Սա հակասում է հարաբերականության սկզբունքին, որի համաձայն բոլոր տեսակի փոխազդեցությունները պետք է տարածվեն միևնույն [[լույսի արագություն|с արագությամբ]], ինչպես դա տեղի ունի էլեկտրամագնիսական երևույթներում։ Երկարատև որոնումներից հետո նշված թերություններից զերծ տեսություն ձևակերպել են Ա․Ալբերտ Այնշտայնը և Դ.Հիլբերտը՝[[Դեյվիդ Հիլբերտ]]՝ [[1916]] թվականին։ Գրավիտացիայի նոր տեսության ստեղծումը պայմանավորված է եղել մի շարք կարևոր նախադրյալներով, չհաշված իհարկե [[Նյուտոնի դասական ձգողության տեսություն|Նյուտոնի տիեզերական ձգողության տեսությունը]], որը հիմնականն է։ Առաջինը փոփոխական չափականություն ունեցող տարածության՝ [[ոչ էվկլիդեսյան երկրաչափություն|ոչ էվկլիդեսյան երկրաչափության]] ստեղծումն էր (Բ․ Ռիման, [[1854]] թվական), երկրորդը՝ [[հարաբերականության հատուկ տեսություն]]ը (Ա․ Այնշտայն, [[1905]] թվական) և, վերջապես, իրական աշխարհի (մատերիա, [[տարածություն]] և [[ժամանակ]] ու [[ֆիզիկական մեծություններ]]ի քառաչափ բնույթի հայտնագործումը (Հ․ Մինկովսկի, [[1906]] թվական), [[տարածաժամանակ|տարածության ու ժամանակի միասնության]] փաստի բացահայտումը։ Տիեզերական ձգողության նոր տեսությունն [[Էյնշտեյն Ալբերտ|Այնշտայնն]] 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։
 
== Ձգողականության տեսության զարգացումները ==
Այսպիսով, համարժեքության սկզբունքը կարելի է ձևակերպել որպես իներտ և ծանր գանգվածների հավասարության պահանջ։
 
Համարժեքության սկզբունքի հայտնագործումն իրավացիորեն վերագրվում է Գալիլեյին։ ԱյնշտեյնիԱյնշտայնի արժանիքն այն է, որ նա հիշատակված փաստերը հասցրեց սկզբունքի մակարդակի և այնուհետև ընդհանրացրեց իրական դաշտերի համար, որոնք համասեռ և հաստատուն չեն (համարժեքության լոկալ սկզբունք)։ Հաշվարկման համակարգի համապատասխան ընտրությամբ [[տարածության-ժամանակ]]ի բավականաչափ փոքր տիրույթում գրավիտացիոն դաշտը կարելի է վերացնել։ Քանի որ իրական գրավիտացիոն դաշտը համասեռ չէ՝ ձգող մարմնից հեռանալիս նվազում է և անվերջությունում դառնում զրո, ապա այն համարժեք է տարբեր արագացումներով շարժվող անվերջ թվով հաշվարկման համակարգերի։ Համարժեքություն մի ընդհանուր համակարգի հետ գոյություն չունի։
 
=== Ձգողականության ռելյատիվիստական տեսություն ===
որտեղ <math>{\Gamma}_{kl}^i</math> գործակիցները կոչվում են Քրիստոֆելի սիմվոլներ և որոշվում <math>g_{ik}</math> թենզորի ու դրա առաջին կարգի ածանցյալներով՝ ըստ կոորդինատների։ Հարթ տարածությունում, երբ կոորդինատների համակարգն ուղղագիծ է, <math>\Gamma_{kl} = 0</math>։
 
Կարելի է ասել, որ ԱյնշտեյնիԱյնշտայնի տեսությունում [[գրավիտացիոն դաշտ|գրավիտացիոն դաշտը]] համապատասխան կորացումով փոխարինվում է ռիմանյան տարածությամբ։ Այլ դաշտերի բացակայության դեպքում այդ տարածությունում մասնիկները շարժվում են «ազատ», որոշակի գծերով, որոնք ամենակարճն են և կոչվում են [[գեոդեզիական գծեր]]։ Դրանք նկարագրվում են
 
:<math>\frac {d^2x^i} {dS^2} + {{\Gamma}_{kl}^i} \frac {dx^k} {dS} \times \frac {dx^l} {dS} = 0 \qquad (3) </math>
 
[[Պատկեր:GodfreyKneller-IsaacNewton-1689.jpg|225px|մինի|ձախից|Իսահակ Նյուտոնը՝ տիեզերական ձգողության մասին օրենքների հիմնադիրներից մեկը]]
ԱյնշտեյնիԱյնշտայնի-Հիլբերտի տեսությունում գրավիտացիոն դաշտը որոշվում է
 
:<math>R_{ik} -(\frac R 2)g_{ik} = (\frac {8 \pi G}{c_4})T_{ik} \qquad (4)</math>
որտեղ <math>g^{ik}</math>-ն մետրիկական թենզորի կոնտրավարիանտ բաղադրիչներն են, որոշվում են <math>g^{in}g_{kn}={\delta_k}^i</math> առնչությամբ (<math>{\delta_k}^i=1</math> երբ <math>i=k</math> և 0, երբ <math>i\ne k</math>), <math>R_{ik}</math>-ն Ռիչիի թենզորն է՝ արտահայտվում է <math>g_{ik}</math> թենզորով և դրա բաղադրիչների առաջին և երկրորդ կարգի ածանցյալներով, վերջապես <math>T_{ik}</math>-ն էներգիայի-իմպուլսի թենզորն է, որը որոշվում է նյութի էներգիայի խտությամբ, ճնշումով և արագությամբ։
 
(3) 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։ ԷյնշտեյնիԱյնշտայնի 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։ Այնշտայնի տիեզերական ձգողության տեսությունը համաձայնեցված է նյուտոնյան տեսության հետ։
 
Բավականաչափ թույլ դաշտերի դեպքում (4)-ից ստացվում է Պուասոնի հավասարումը՝
 
=== Գրավիտացիայի ռելյատիվիստական տեսության հետևանքները ===
Թույլ դաշտերի դեպքում գրավիտացիայի ռելյատիվիստական տեսությունից հետևում են մի շարք էֆեկտներ (լույսի [[կարմիր շեղում]], [[Ճառագայթում|ճառագայթի]] թեքում, մոլորակների [[Ուղեծիր|ուղեծրերի]] լրացուցիչ դարավոր պտույտ և այլն), որոնք հաստատված են դիտողական փաստերով։ Ուժեղ դաշտերի էֆեկտները (երկնային մարմինների կոլապս, [[Սև խոռոչներ|սև խոռոչներ]]) այդպիսի հաստատում դեռևս չունեն։ Որոշակի հիմքեր կան ենթադրելու, որ ԱյնշտեյնիԱյնշտայնի 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 ընդլայնում|տիեզերքի ընդարձակման երևույթը]] ([[Հաբլի օրենք|Հաբլի էֆեկտ]])։
 
== Երկնային մեխանիկան և նրա որոշ խնդիրներ ==
8988

edits

Նավարկման ցանկ