6 ноября 2021 г.

Гравитационные волны и динамика пространства-времени.

 Тяготение определяется не силами, а кривизной

Сближение тараканов после на-

чального их удаления это эффект

не действия сил, а кривизны про-

странства. От массы таракана он не

зависит. Метрика сферы

dl 2 = R 2 (d θ 2 + sin 2 θ d φ 2 ).

Метрика плоскости в полярных координатах:

dl 2 = dr 2 + r 2 d φ 2 .

Общая осесимметричная двумерная метрика:

dl 2 = R 2 (d θ 2 + f 2 (θ) d φ 2 ).

Риманова геометрия

Пространство описывается метрическим тензором g . В

четырехмерном пространстве он имеет 10 компонент. Его

производные по координатам определяют связности Γ,

α .

производные от которых определяют тензор кривизны R βμν

Если пространство плоское, то все компоненты тензора

кривизны равны нулю. Алгебраическая комбинация его

компонент определяет скалярную кривизну R и

десятикомпонентный тензор Эйнштейна G αβ :

α

g → Γ → R βμν

→ R → G αβ

Это чисто математические операции, которые с легкостью

выполняют компьютерные программы, например, на

“Математике” С. Вольфрама.

Метрика Минковского

Например, пространство-время, геометрия которого определена

в специальной теории относительности (СТО), описывается

метрикой Минковского:

ds 2 = c 2 dt 2 − dx 2 − dy 2 − dz 2 =

(1)

= 1 · dx 0 2 + (−1) · dx 1 2 + (−1) · dx 2 2 + (−1) · dx 3 2 + 2 · (0) · dx 0 dx 1 + . . . .

Так как все коэффициенты метрики состоят из единиц и нулей,

производные от которых равны нулю, то и связности Γ, а затем

и тензор кривизны, и скалярная кривизна, и тензор Эйнштейна

равны нулю. Пространство-время СТО плоское.









Литература Гравитационные волны

и динамика пространства-времению

Д.Е. Бурланков

Нижегородский университет им. Н.И. Лобачевского

2016