For faster navigation, this Iframe is preloading the Wikiwand page for الجيوديسي في النسبية العامة.

الجيوديسي في النسبية العامة

هذه المقالة بحاجة لصندوق معلومات. فضلًا ساعد في تحسين هذه المقالة بإضافة صندوق معلومات مخصص إليها.

في النسبية العامة، الجيوديسي هو تعميم لمفهوم «الخط المستقيم» في الزمكان المنحني. بشكلٍ مهم، فإن خط العالم للجسيم غير المتعرض لأي قوةٍ خارجية بخلاف الجاذبية هو نوع خاص من الجيوديسي. بعبارة أخرى، يتحرك الجسيم المتحرك أو الساقط بحرية دائمًا على طول خط الجيوديسي.[1][2]

في النسبية العامة، يمكن اعتبار الجاذبية كنتيجةٍ لهندسة الزمكان المنحني حيث يكون مصدر الانحناء هو موتر الإجهاد والطاقة (الذي قد يمثل المادة مثلًا). بالتالي، على سبيل المثال، يُمثل مسار الكواكب حول النجوم كإسقاط جيوديسي للهندسة الزمكانية رباعية الأبعاد (4 دي) حول النجم على الفضاء ثلاثي الأبعاد (3 دي).

التعبير الرياضي

[عدل]

المعادلة الجيوديسية الكاملة هي

حيث s هو معامل قياسي للحركة (على سبيل المثال الزمن الملائم)، و هي رموز كريستوفيل (تسمى أحيانًا معاملات اتصال التقارب أو معاملات اتصال ليفي سيفيتا) المتماثلة في المؤشرين السفليين. قد تأخذ المؤشرات اليونانية القيم: 0 أو 1 أو 2 أو 3 ويُستخدم اصطلاح الجمع للمؤشرات المتكررة α و β. تمثل الكمية الموجودة على الجانب الأيسر من هذه المعادلة تسارع الجسيم، لذا فإن هذه المعادلة مماثلة لقوانين نيوتن للحركة، والتي توفر أيضًا صيغًا لتسارع الجسيم. تستخدم معادلة الحركة هذه ترميز آينشتاين، ما يعني أن المؤشرات المتكررة تُجمع (أي من صفر إلى ثلاثة). رموز كريستوفيل هي دوال لإحداثيات الزمكان الأربعة، وبالتالي فهي لا تعتمد عن السرعة أو التسارع أو الخصائص الأخرى لجسيم الاختبار الذي تُوصف حركته بمعادلة الجيوديسي.

التعبير الرياضي المكافئ باستخدام إحداثي الزمن كمعامل

[عدل]

حتى الآن، كُتبت معادلة الحركة الجيوديسية اعتمادًا على المعامل القياسي s. بدلًا من ذلك، يمكن كتابتها اعتمادًا على إحداثي الزمن، (يُستخدم الخط الثلاثي هنا للدلالة على التعريف). عندئذ تصبح معادلة الحركة الجيوديسية:

يمكن أن تكون هذه الصيغة لمعادلة الحركة الجيوديسية مفيدةً للحسابات الحاسوبية ولمقارنة النسبية العامة مع الجاذبية النيوتونية.[3] من السهل اشتقاق هذا الشكل من معادلة الحركة الجيوديسية من الشكل الذي يستخدم الزمن الملائم كمعامل باستخدام قاعدة السلسلة. لاحظ أن كلا جانبي المعادلة الأخيرة يختفي عندما يساوي مؤشر μ الصفر. إذا كانت سرعة الجسيم صغيرةً بما يكفي، يصبح شكل المعادلة الجيوديسية كما يلي:

هنا يأخذ المؤشر اللاتيني n القيم [1،2،3]. تعني هذه المعادلة ببساطة أن جميع جسيمات الاختبار في مكان وزمان معينين سيكون لها نفس التسارع، وهو سمة معروفة للجاذبية النيوتونية. على سبيل المثال، يختبر كل شيء يطفو في محطة الفضاء الدولية نفس التسارع تقريبًا الناتج عن الجاذبية.

انظر أيضًا

[عدل]

مراجع

[عدل]
  1. ^ Weinberg, Steven. Gravitation and Cosmology: Principles and Applications of the General Theory of Relativity (Wiley 1972).
  2. ^ Einstein, Albert. The Meaning of Relativity, p. 113 (Psychology Press 2003).
  3. ^ Will, Clifford. Theory and Experiment in Gravitational Physics, p. 143 (Cambridge University Press 1993).
{{bottomLinkPreText}} {{bottomLinkText}}
الجيوديسي في النسبية العامة
Listen to this article

This browser is not supported by Wikiwand :(
Wikiwand requires a browser with modern capabilities in order to provide you with the best reading experience.
Please download and use one of the following browsers:

This article was just edited, click to reload
This article has been deleted on Wikipedia (Why?)

Back to homepage

Please click Add in the dialog above
Please click Allow in the top-left corner,
then click Install Now in the dialog
Please click Open in the download dialog,
then click Install
Please click the "Downloads" icon in the Safari toolbar, open the first download in the list,
then click Install
{{::$root.activation.text}}

Install Wikiwand

Install on Chrome Install on Firefox
Don't forget to rate us

Tell your friends about Wikiwand!

Gmail Facebook Twitter Link

Enjoying Wikiwand?

Tell your friends and spread the love:
Share on Gmail Share on Facebook Share on Twitter Share on Buffer

Our magic isn't perfect

You can help our automatic cover photo selection by reporting an unsuitable photo.

This photo is visually disturbing This photo is not a good choice

Thank you for helping!


Your input will affect cover photo selection, along with input from other users.

X

Get ready for Wikiwand 2.0 🎉! the new version arrives on September 1st! Don't want to wait?