luan an tien si, vat ly,chuyen nganh, vat ly ly thuyet, & vat ly, toan, mot mo hinh, vecto cho truong, hap dan,, vo van on
MỘT MÔ HÌNH VÉCTƠ CHO TRƯỜNG HẤP DẪN
Người hướng dẫn khoa học: GSTS. NGUYỄN NGỌC GIAO
Mở Đầu
Tương tác hấp dẫn được con người biết đến sớm nhất trong 4 loại tương tác nhưng cho đến nay bản chất của nó là gì vẫn còn là một điều bí ẩn. Từ những năm 1930-1933, qua việc quan sát các đường cong quay phẳng của các thiên hà người ta đã phát hiện ra vật chất tối và đã được công nhận rộng rãi vào năm 1980. Một phương cách gần như duy nhất để phát hiện ra vật chất tối là thông qua tương tác hấp dẫn của nó. Vào năm 1998 người ta lại phát hiện ra năng lượng tối, một dạng vật chất chiếm hơn 70% tổng lượng vật chất của Vũ trụ chúng ta. Tương tác hấp dẫn là một phương cách trực tiếp nhất để chỉ ra sự tồn tại của dạng vật chất này thông qua tính chất phản hấp dẫn của nó.
Thuyết tương đối tổng quát của Einstein ra đời vào năm 1917 của thế kỷ trước đến nay đã gần một trăm năm. Trong gần một trăm năm đó nó đã gặt hái được rất nhiều thành công và đã trở thành một thuyết chính thống để mô tả tương tác hấp dẫn. Tuy nhiên, bên cạnh các thành tựu không thể bàn cãi như: Giải thích chính xác hơn chuyển động của các hành tinh trong hệ Mặt trời, tiên đoán sự tồn tại của các lỗ đen, cho khả năng giải thích sự giãn nở tăng tốc của Vũ trụ và gần đây nhất là được kiểm chứng đúng về trường từ hấp dẫn vào năm 2007, Thuyết tương đối tổng quát vẫn còn gặp phải một số khó khăn mà theo nhiều người là không thể vượt qua được trong khuôn khổ của lý thuyết này.
Các khó khăn này có thể kể như: Không có được định luật bảo toàn năng – xung lượng của trường hấp dẫn, vấn đề kỳ dị hấp dẫn, vấn đề thống nhất tương tác hấp dẫn với các tương tác khác…Do đó việc tiếp cận đến tương tác hấp dẫn bằng một con đường khác hơn Einstein đã làm nhưng vẫn giữ lại được các thành quả của thuyết này nhất là trong bối cảnh các phát hiện gần đây của vật lý thiên văn đầy bí ẩn lý thú là một việc làm vô cùng cấp thiết.
Luận án này là sự kế tục của luận văn tốt nghiệp đại học năm 1987 và luận văn tốt nghiệp cao học năm 2003 của chúng tôi. Mục tiêu nghiên cứu của luận án là:
- Chúng tôi phát triển hướng tiếp cận của Einstein đến tương tác hấp dẫn, dùng trường véctơ tenxô để mô tả tương tác hấp dẫn, góp phần tìm hiểu bản chất của trường hấp dẫn.
- Chúng tôi cũng chỉ ra vai trò của tương tác hấp dẫn trong sự phát triển của Vũ trụ. Đưa ra một cách nhìn mới đến các vấn đề thời sự của vật lý thiên văn hiện đại là vật chất tối và năng lượng tối, góp phần tìm hiểu về Vũ trụ.
Luận án được bố cục như sau:
Trong chương 1, chúng tôi trình bày phần tổng quan nhằm đánh giá lại các ưu, khuyết điểm của các hướng tiếp cận khác đến tương tác hấp dẫn từ trước đến nay.
Chương 2, chúng tôi trình bày phần cơ sở của một mô hình véctơ để mô tả tương tác hấp dẫn, chúng tôi cũng chỉ ra trong chương này rằng bản chất các lực quán tính chính là lực hấp dẫn như Nguyên lý tương đương Einstein công nhận, chúng tôi cũng rút ra được một tenxơ mêtríc của không – thời gian mà ở gần đúng bậc nhất nó trở về được gần đúng tenxơ mêtríc Schwarzschild.
Trong chương 3, chúng tôi đưa ra một Phương trình Einstein cải tiến để mô tả mối liên hệ giữa trường hấp dẫn với mêtríc của không- thời gian. Chúng tôi cũng rút ra được tenxơ mêtríc tựa –Schwarzschild, tenxơ mêtríc này cho phép khả năng tồn tại của một loại đối tượng Vũ trụ mới lý thú. Chúng tôi cũng chỉ ra rằng dáng điệu phát triển của Vũ trụ trong mô hình này là giống như trong Thuyết tương đối tổng quát.
Trong chương 4, chúng tôi khảo sát một số vấn đề Vũ trụ học từ mô hình này như: Tính mật độ năng lượng Vũ trụ và năng lượng vacuum, cho một diễn tả thống nhất tới vật chất tối, năng lượng tối và vật chất thông thường, khảo sát vài hiệu ứng của trường từ hấp dẫn. Trong phaàn keát luaän, chúng tôi đánh giá lại những gì đã làm được trong luận án, nêu lên một số hướng nghiên cứu tiếp tục sau này.
-----------------------------
Mục lục
Danh mục các chữ viết tắt
Danh mục các bảng
Danh mục các hình vẽ, đồ thị
Mở đầu
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN
1.2 sơ lược về thuyết tương đối tổng quát
1.2.1 phương trình einstein
1.2.2 các hệ quả suy ra từ phương trình einstein
1.2.3 phương trình einstein với hằng số vũ trụ
1.2.4 các hạn chế của thuyết tương đối tổng quát
1.3 các lý thuyết hấp dẫn khác
1.3.1 các lý thuyết hấp dẫn vô hướng
1.3.2 các lý thuyết hấp dẫn véctơ
1.3.3 các lý thuyết hấp dẫn tenxơ
1.3.4 các lý thuyết hấp dẫn lưỡng mêtríc
1.3.5 các lý thuyết hấp dẫn tenxơ – vô hướng
1.3.6 các lý thuyết hấp dẫn tenxơ- véctơ
1.3.7 các lý thuyết hấp dẫn gauge
1.3.8 các lý thuyết hấp dẫn với xoắn
1.4 sơ lược về siêu hấp dẫn
1.4.1 sơ lược về siêu đối xứng
1.4.2 sơ lược về siêu hấp dẫn
1.5 sơ lược về thế giới màng (brane)
1.5.1 sự ra đời của thế giới màng
1.5.2 mô hình randall- sundrum
CHƯƠNG 2. MỘT MÔ HÌNH VÉCTƠ CHO TRƯỜNG HẤP DẪN
2.2 một số đại lượng đặc trưng cho trường hấp dẫn
2.2.1 cường độ trường hấp dẫn
2.2.2 véctơ cảm ứng hấp dẫn
2.2.3 mật độ dòng hấp dẫn- cường độ dòng hấp dẫn
2.2.4 vétơ từ hấp dẫn
2.3 hệ thống tiên đề
2.4 phương tình trường và phương trình chuyển động phi tương đối
2.4.1 tích chập
2.4.2 lagrangian và các phương trình trường phi tương đối
2.4.3 phương trình chuyển động phi tương đối
2.5 phương trình trường-phương trình chuyển động tương đối
2.5.1 thế 4 chiều- mật độ dòng 4 chiều
2.5.2 các phương trình trường tương đối tính
2.5.3 phương trình chuyển động dạng tương đối tính
2.6 một tiếp cận tới nguyên lý tương đương và bản chất của các. lực quán tính
2.6.1 các quan điểm chính về lực quán tính
2.6.2 vùng không gian chuẩn đẳng thế hấp dẫn
2.6.3 một tiếp cận tới bản chất các lực quán tính
2.6.4 bàn luận
2.7 một tiếp cận đến 3 kiểm tra kinh điển của thuyết tương đối tổng quát
2.7.1 một tiếp cận tới tenxơ mêtríc của không - thời gian khi có mặt trường hấp dẫn
2.7.2 bàn luận
CHƯƠNG 3. PHƯƠNG TRÌNH EINSTEIN CẢI TIẾN TRONG MÔ HÌNH
3.1 phương trình einstein cải tiến
3.1.1 lagrangian và các phương trình liên hệ giữa trường
hấp dẫn với mêtríc của không – thời gian
3.1.2 phương trình einstein cải tiến cho vật đối tương xứng cầu dừng
3.2 các phương trình trường hấp dẫn trong không-thời gian cong
3.3 tenxơ mêtríc của không-thời gian bên ngoài một vật đối xứng cầu dừng
3.3.1 tenxơ mêtríc tựa schwarzschild
3.3.2 bàn luận
3.4 một mô hình vũ trụ không dừng
3.4.1 mêtríc tựa friedman – robertson – walker
3.4.2 các phương trình friedman
3.4.3 các giai đoạn phát triển của vũ trụ
CHƯƠNG 4. MỘT SỐ VẤN ĐỀ VŨ TRỤ HỌC
4.1 mật độ năng lượng vũ trụ
4.1.1 về năng lượng vũ trụ
4.1.2 mật độ năng lượng vũ trụ
4.1.3 bàn luận
4.2 một diễn tả thống nhất tới vật chất tối và năng lượng tối
4.2.1 các hướng chính tiếp cận đến vật chất tối và năng lượng tối
4.2.2 một diễn tả thống nhất tới vật chất tối và năng lượng tối
4.2.3 bàn luận và so sánh với thực nghiệm
4.3 từ hấp dẫn
4.3.1 sự tồn tại của trường từ hấp dẫn
4.3.2 từ hấp dẫn trong thuyết tương đối tổng quát
4.3.3 vài hiệu ứng của trường từ hấp dẫn trong mô hình này
4.3.4 việc xác nhận thực nghiệm các hiệu ứng từ hấp dẫn
Phần kết luận: kết quả và bàn luận
1 một số kết quả đạt được trong luận án
2 một số vấn đề cần bàn luận thêm và các kiến nghị
Danh mục các công trình của tác giả
Tài liệu tham khảo
------------------------
KEYWORD: download luan an tien si, vat ly,chuyen nganh, vat ly ly thuyet, & vat ly, toan, mot mo hinh, vecto cho truong, hap dan,, vo van on
linkdownload: LUẬN ÁN TIẾN SĨ VẬT LÝ
Nhận xét
Đăng nhận xét