Luận án tiến sĩ lý thuyết tương đối tổng quát cải tiến fr đối xứng cầu và ứng dụ

Luận án: Luận án tiến sĩ lý thuyết tương đối tổng quát cải tiến fr đối xứng cầu và ứng dụng trong vũ trụ học. Xem tóm tắt và tải về tại LuanAn.net

Tác giả

Luan An

Thể loại

Luận án tiến sĩ

Năm xuất bản

Số trang

129

Thời gian đọc

20 phút

Lượt xem

1

Lượt tải

0

Phí lưu trữ

40 Point

Tổng quan nhanh

Chủ đề:
Lý thuyết Hấp dẫn f(R): Khái niệm và Bối cảnh
Số trang:
129 trang
Trường:
Học viện Khoa học và Công nghệ
Chuyên ngành:
Vật lý lý thuyết và Vật lý toán
Tác giả:
Năm:

Tóm tắt nội dung luận án

I.Lý thuyết Hấp dẫn f R Khái niệm và Bối cảnh

Luận án này khám phá lý thuyết hấp dẫn f(R) cải tiến. Lý thuyết này mở rộng lý thuyết tương đối tổng quát của Einstein. Nó là một cách tiếp cận để giải quyết các bí ẩn vũ trụ học hiện đại. Các vấn đề như năng lượng tối và vật chất tối đòi hỏi các mô hình hấp dẫn mới. Hấp dẫn f(R) thay thế độ cong vô hướng R trong tác dụng Einstein-Hilbert bằng một hàm f(R) tổng quát. Thay đổi này dẫn đến phương trình Einstein sửa đổi. Nó mang lại động lực học vũ trụ phong phú hơn. Nghiên cứu tập trung vào các giải pháp đối xứng cầu và ứng dụng vũ trụ học. Vật lý lý thuyết tìm kiếm sự thống nhất của các lực cơ bản. f(R) gravity là một ứng cử viên tiềm năng cho mục tiêu này.

1.1. Nền tảng Lý thuyết Tương đối Tổng quát

Lý thuyết tương đối tổng quát mô tả hấp dẫn như sự cong của không thời gian. Einstein công bố lý thuyết này năm 1915. Nó giải thích tương tác hấp dẫn thông qua hình học không thời gian. Vật chất làm cong không thời gian. Các vật thể chuyển động tự do theo đường trắc địa trong không thời gian cong. Phương trình Einstein liên hệ độ cong không thời gian với phân bố năng lượng và vật chất. Lý thuyết này đã vượt qua nhiều kiểm chứng thực nghiệm. Tuy nhiên, các quan sát vũ trụ học hiện đại cho thấy có thể cần mở rộng lý thuyết. Năng lượng tối và vật chất tối là những thách thức lớn.

1.2. Giới thiệu Thuyết Hấp dẫn Cải tiến f R

Thuyết hấp dẫn f(R) là một trong những mô hình hấp dẫn cải tiến phổ biến nhất. Nó khái quát hóa tác dụng Einstein-Hilbert truyền thống. Thay vì chỉ R, nó sử dụng một hàm f(R) của độ cong vô hướng Ricci. Sự tổng quát hóa này có thể giải thích sự giãn nở nhanh của vũ trụ. Nó không cần năng lượng tối. Phương trình trường Einstein sửa đổi phát sinh từ tác dụng f(R). Chúng mô tả động lực học của không thời gian cong theo cách mới. Lý thuyết này thường có thể tương đương với lý thuyết hấp dẫn tensor-vô hướng. Điều này giới thiệu thêm một trường vô hướng vào tương tác hấp dẫn.

1.3. Các Lý thuyết Hấp dẫn Mở rộng Khác

Ngoài f(R), nhiều lý thuyết hấp dẫn mở rộng khác đang được nghiên cứu. Lý thuyết hấp dẫn tensor-vô hướng là một ví dụ. Trường vô hướng có thể xuất hiện như một hệ quả của f(R) gravity. Các lý thuyết này tìm cách thống nhất các lực cơ bản. Ví dụ, lý thuyết Kaluza-Klein cố gắng thống nhất hấp dẫn và điện từ. Nó sử dụng không thời gian đa chiều. Hình thức Vierbein cũng cung cấp một cách tiếp cận khác. Nó mô tả hấp dẫn thông qua các trường Vierbein thay vì tenxơ metric. Các phương pháp này cung cấp các công cụ khác nhau để nghiên cứu không thời gian cong và động lực học vũ trụ.

II.Giải pháp Đối xứng Cầu trong Hấp dẫn f R

Nghiên cứu này tập trung vào các giải pháp nhiễu loạn cho lý thuyết hấp dẫn f(R). Đặc biệt, nó xem xét các trường đối xứng cầu. Đối xứng cầu là một đặc tính quan trọng của nhiều vật thể vật lý thiên văn. Các ngôi sao và lỗ đen đều có đối xứng cầu. Việc hiểu các giải pháp này là rất quan trọng. Nó giúp kiểm tra tính khả thi của f(R) gravity. Nó cũng so sánh các dự đoán với lý thuyết tương đối tổng quát. Các giải pháp trong chân không được phân tích. Các giải pháp nhiễu loạn tổng quát cũng được khám phá. Nghiên cứu bao gồm cả chuyển động của hành tinh và đường đi của ánh sáng. Những ứng dụng này cung cấp các thử nghiệm thực nghiệm tiềm năng cho các mô hình f(R).

2.1. Nghiệm Nhiễu loạn Trường Đối xứng Cầu

Tìm kiếm các nghiệm nhiễu loạn trong lý thuyết hấp dẫn f(R) là một nhiệm vụ chính. Nghiệm này rất quan trọng đối với các cấu trúc đối xứng cầu. Nó bao gồm các ngôi sao và các vật thể nhỏ gọn khác. Các nghiệm chân không ban đầu được tính toán. Sau đó, nghiên cứu mở rộng sang các nghiệm nhiễu loạn tổng quát. Phương trình Einstein sửa đổi trở nên phức tạp hơn. Phương pháp nhiễu loạn giúp đơn giản hóa việc giải các phương trình này. Các kết quả này cung cấp cái nhìn sâu sắc về hành vi của hấp dẫn f(R) trong các trường mạnh. Nó so sánh được với các dự đoán của lý thuyết tương đối tổng quát.

2.2. Động lực học Vật thể trong f R

Các ứng dụng vật lý thiên văn của f(R) gravity được nghiên cứu chi tiết. Chuyển động của hành tinh xung quanh một ngôi sao được phân tích. Các quỹ đạo hành tinh có thể khác biệt so với dự đoán của lý thuyết tương đối tổng quát. Đường đi của tia sáng trong trường hấp dẫn đối xứng cầu cũng được tính toán. Hiện tượng bẻ cong ánh sáng có thể mang lại dấu hiệu phân biệt f(R) gravity. Các phép đo chính xác về chuyển động hành tinh và bẻ cong ánh sáng có thể kiểm chứng các mô hình f(R). Điều này giúp đánh giá tính hợp lệ của thuyết hấp dẫn cải tiến.

III.Kiểm định Các Mô hình Thuyết Hấp dẫn Cải tiến

Việc kiểm định các mô hình thuyết hấp dẫn cải tiến là trọng tâm của luận án. Nó đảm bảo tính hợp lệ vật lý của chúng. Luận án kiểm tra các mô hình f(R) cụ thể. Điều này được thực hiện trong trường đối xứng cầu tĩnh và không tĩnh. Các mô hình như f(R) = R + λR^n và f(R) = Re^(λR) được phân tích. Các dự đoán của chúng được so sánh với dữ liệu quan sát. Các trường đối xứng cầu tĩnh rất quan trọng. Chúng đại diện cho các trường hấp dẫn xung quanh các vật thể thiên văn ổn định. Việc kiểm tra các mô hình này giúp xác định các hạn chế của f(R) gravity. Nó cũng cung cấp bằng chứng cho hoặc chống lại sự tồn tại của năng lượng tối. Vật lý lý thuyết yêu cầu sự kiểm chứng nghiêm ngặt.

3.1. Phân tích Trường Đối xứng Cầu Tĩnh

Trường đối xứng cầu tĩnh là một cấu hình cơ bản. Nó được sử dụng để kiểm tra các mô hình f(R) gravity. Luận án kiểm tra hai mô hình f(R) cụ thể. Một là mô hình f(R) = R + λR^n, với R là độ cong Ricci vô hướng. Mô hình khác là f(R) = Re^(λR). Các mô hình này được chọn vì chúng thể hiện các hành vi khác nhau. Chúng có thể có các hệ quả vật lý khác nhau. Việc phân tích bao gồm các tính chất của không thời gian cong. Nó cũng bao gồm các dự đoán về các thử nghiệm hấp dẫn trong hệ mặt trời. Sự nhất quán với các quan sát hiện có là rất quan trọng.

3.2. Mở rộng Sang Trường Không Tĩnh

Ngoài các trường tĩnh, nghiên cứu còn mở rộng sang các trường đối xứng cầu không tĩnh. Các trường này phức tạp hơn về động lực học. Chúng mô tả các tình huống vật lý thiên văn năng động. Ví dụ, các ngôi sao đang sụp đổ hoặc các hệ thống tiến hóa. Việc nghiên cứu các trường không tĩnh cung cấp một bức tranh toàn diện hơn. Nó cho thấy cách f(R) gravity hoạt động trong các điều kiện thay đổi. Nó có thể tiết lộ các hiện tượng mới không có trong trường tĩnh. Đây là một bước quan trọng để hiểu động lực học vũ trụ rộng lớn hơn.

IV.Vũ trụ học và Sóng Hấp dẫn trong f R

Phần này khám phá các ứng dụng của f(R) gravity trong vũ trụ học. Nó cũng xem xét sóng hấp dẫn. Lý thuyết này được áp dụng cho vũ trụ FLRW (Friedmann-Lemaître-Robertson-Walker). Đây là mô hình chuẩn của vũ trụ học. Các giải pháp nhiễu loạn được tìm thấy cho các mô hình vũ trụ cụ thể. Chúng giải thích sự giãn nở vũ trụ gia tốc. Các phương trình Einstein sửa đổi đóng vai trò trung tâm. Luận án cũng phân tích sóng hấp dẫn trong khuôn khổ f(R). Điều này bao gồm công suất bức xạ từ các nguồn hấp dẫn. Nó cũng xem xét sự hình thành lỗ đen. Khám phá này có thể mang lại những hiểu biết mới về các hiện tượng vũ trụ. Nó giúp giải quyết vấn đề năng lượng tối và vật lý lý thuyết liên quan đến nó.

4.1. Giải pháp Vũ trụ học FLRW

Lý thuyết hấp dẫn f(R) được áp dụng để nghiên cứu vũ trụ học FLRW. Đây là một mô hình vũ trụ giãn nở đồng nhất và đẳng hướng. Các giải pháp nhiễu loạn được tìm thấy cho các mô hình f(R) cụ thể trong vũ trụ FLRW. Các giải pháp này có thể mô tả lịch sử nhiệt của vũ trụ. Chúng cũng giải thích sự gia tốc giãn nở hiện tại. f(R) gravity cung cấp một cơ chế thay thế cho năng lượng tối. Nó thay đổi bản chất của hấp dẫn trên quy mô lớn. Điều này có thể giải thích các quan sát mà không cần giới thiệu các thành phần vật chất lạ.

4.2. Khám phá Sóng Hấp dẫn trong f R

Nghiên cứu cũng đi sâu vào sóng hấp dẫn trong f(R) gravity. Sóng hấp dẫn là sự nhiễu loạn của không thời gian cong. Chúng lan truyền với tốc độ ánh sáng. Các phương trình Einstein sửa đổi ảnh hưởng đến sự phát sinh và lan truyền của chúng. Luận án tính toán công suất bức xạ sóng hấp dẫn. Nó xem xét các nguồn đối xứng cầu. Đặc biệt, nó khảo sát bức xạ sóng hấp dẫn trong quá trình hình thành lỗ đen. Những kết quả này có thể có ý nghĩa đối với các thí nghiệm sóng hấp dẫn trong tương lai. Nó cung cấp một cách để kiểm chứng f(R) gravity thông qua các quan sát trực tiếp.

V.Động lực học Vũ trụ Ứng dụng của Lý thuyết f R

Luận án này còn đi sâu vào các khía cạnh động lực học của vũ trụ. Nó sử dụng lý thuyết f(R). Sự tương tác giữa vật chất và không thời gian cong được nghiên cứu. Đặc biệt, nó xem xét các hệ quả vũ trụ học. Các mô hình f(R) có thể giải quyết vấn đề năng lượng tối. Chúng cung cấp một cách thay thế cho mô hình ΛCDM chuẩn. Tuy nhiên, các mô hình này cũng đối mặt với nhiều thách thức. Chúng bao gồm vấn đề về tính ổn định và tính khả thi. Luận án thảo luận về các hạn chế này. Nó cũng chỉ ra các hướng nghiên cứu trong tương lai. Mục tiêu là phát triển các mô hình f(R) mạnh mẽ hơn. Các mô hình này sẽ tương thích với tất cả các quan sát vật lý lý thuyết.

5.1. Tương tác Vật chất và Không Thời Gian Cong

Lý thuyết hấp dẫn f(R) thay đổi cách vật chất tương tác với không thời gian cong. Điều này có ý nghĩa sâu rộng đối với động lực học vũ trụ. Nó ảnh hưởng đến sự hình thành cấu trúc lớn của vũ trụ. Nó cũng ảnh hưởng đến sự tiến hóa của thiên hà và cụm thiên hà. Các phương trình trường sửa đổi cần được giải để hiểu đầy đủ các hiệu ứng này. Nghiên cứu cung cấp một cái nhìn về cách f(R) gravity có thể thay đổi các kịch bản vũ trụ học chuẩn. Nó bao gồm vai trò của vật chất tối và năng lượng tối. Các mô hình này có thể cung cấp giải pháp tự nhiên cho các vấn đề vũ trụ học mà không cần thêm các trường lạ.

5.2. Hạn chế và Triển vọng của f R

Mặc dù f(R) gravity mang lại nhiều triển vọng, nó cũng đối mặt với các hạn chế. Một số mô hình f(R) có thể không ổn định. Một số khác có thể không tương thích với các quan sát trong Hệ Mặt Trời. Luận án thảo luận về những thách thức này. Nó cũng xem xét các tiêu chí để xây dựng các mô hình f(R) khả thi. Các hướng nghiên cứu trong tương lai bao gồm việc tìm kiếm các mô hình ổn định hơn. Các mô hình này phải vượt qua các thử nghiệm vật lý thiên văn và vũ trụ học. f(R) gravity vẫn là một lĩnh vực nghiên cứu năng động. Nó có tiềm năng cách mạng hóa sự hiểu biết của chúng ta về hấp dẫn và vũ trụ.

Mục lục chi tiết luận án

MỞ ĐẦU
DANH SÁCH HÌNH VẼ
1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN MỘT SỐ LÝ THUYẾT HẤP DẪN MỞ RỘNG
1.2. LÝ THUYẾT HẤP DẪN TENSOR-VÔ HƯỚNG VÀ VŨ TRỤ HỌC
1.2.1. VŨ TRỤ TENSOR VÔ HƯỚNG
1.2.3. TRƯỜNG VÔ HƯỚNG NHƯ LÀ HỆ QUẢ CỦA LÝ THUYẾT HẤP DẪN f(R)
1.2.4. MỘT SỐ LÝ THUYẾT HẤP DẪN MỞ RỘNG KHÁC
1.2.5. KHÔNG-THỜI GIAN CÓ ĐỘ XOẮN, HÌNH THỨC LUÂN PALATINI, LÝ THUYẾT HẤP DẪN f(T)
1.2.6. HÌNH THỨC LUÂN VIERBEIN
1.2.6.1. CÁC ĐỊNH NGHĨA VÀ TÍNH CHẤT
1.2.6.2. TÁC DỤNG VÀ NGUYÊN LÝ BIẾN PHÂN TRONG HÌNH THỨC LUÂN VIERBEIN
1.3. CÁC VECTOR VIERBEIN CỦA KHÔNG-THỜI GIAN ĐỐI XỨNG CẦU
1.3.4. ĐẠO HÀM HIỆP BIẾN MỞ RỘNG
1.3.5. PHƯƠNG TRÌNH TỔNG QUÁT CỦA LÝ THUYẾT TRƯỜNG TRONG KHÔNG-THỜI GIAN CONG
1.3.6. TRƯỜNG SPINOR TRONG KHÔNG-THỜI GIAN CONG
1.3.7. KHÔNG-THỜI GIAN ĐA CHIỀU: LÝ THUYẾT KALUZA-KLEIN, MỘT SỰ THỐNG NHẤT CỦA TRƯỜNG HẤP DẪN VÀ TRƯỜNG ĐIỆN TỪ
2. CHƯƠNG 2: NGHIỆM NHIỄU LOẠN CỦA LÝ THUYẾT HẤP DẪN f(R) TRONG TRƯỜNG ĐỐI XỨNG CẦU VÀ MỘT SỐ ỨNG DỤNG
2.1. NGHIỆM NHIỄU LOẠN CỦA LÝ THUYẾT HẤP DẪN f(R) TRONG TRƯỜNG ĐỐI XỨNG CẦU
2.1.1. NGHIỆM TRONG CHÂN KHÔNG
2.1.2. NGHIỆM NHIỄU LOẠN TỔNG QUÁT
2.2. CHUYỂN ĐỘNG TRONG TRƯỜNG ĐỐI XỨNG CẦU CỦA LÝ THUYẾT f(R)
2.2.1. CHUYỂN ĐỘNG CỦA HÀNH TINH TRONG TRƯỜNG HẤP DẪN CỦA MỘT NGÔI SAO CỦA LÝ THUYẾT f(R)
2.2.2. ĐƯỜNG TRUYỀN CỦA TIA SÁNG TRONG TRƯỜNG ĐỐI XỨNG CẦU CỦA MỘT NGÔI SAO CỦA LÝ THUYẾT f(R)
3. CHƯƠNG 3: KIỂM TRA LÝ THUYẾT HẤP DẪN f(R)
3.1. TRƯỜNG ĐỐI XỨNG CẦU TĨNH
3.1.2. MÔ HÌNH f(R) = R + λR² VÀ Rⁿ
3.1.3. MÔ HÌNH f(R) = Re^(λR)
3.2. TRƯỜNG ĐỐI XỨNG CẦU KHÔNG NHẤT THIẾT TĨNH
4. CHƯƠNG 4: MỘT SỐ VẤN ĐỀ KHÁC CỦA PHƯƠNG PHÁP NHIỄU LOẠN
4.1. NGHIỆM NHIỄU LOẠN CỦA LÝ THUYẾT HẤP DẪN f(R) TRONG VŨ TRỤ FLRW
4.1.1. MỘT SỐ MÔ HÌNH CỤ THỂ
4.2. SÓNG HẤP DẪN CỦA TRƯỜNG ĐỐI XỨNG CẦU CỦA LÝ THUYẾT HẤP DẪN f(R)
4.2.1. CÔNG SUẤT BỨC XẠ SÓNG HẤP DẪN TRONG PHƯƠNG TRÌNH EINSTEIN
4.2.2. METRIC NHIỄU LOẠN CỦA TRƯỜNG ĐỐI XỨNG CẦU
4.2.3. CÔNG SUẤT BỨC XẠ SÓNG HẤP DẪN CỦA TRƯỜNG ĐỐI XỨNG CẦU THEO PHƯƠNG PHÁP NHIỄU LOẠN CỦA LÝ THUYẾT HẤP DẪN f(R)
4.2.4. SỰ BỨC XẠ SÓNG HẤP DẪN TRONG QUÁ TRÌNH HÌNH THÀNH MỘT HỐ ĐEN
PHỤ LỤC A: CÁC TENSOR METRIC EINSTEIN-SCHWARZCHILD BẢN TRONG NGUỒN HẤP DẪN
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Xem trước tài liệu
Tải đầy đủ để xem toàn bộ nội dung
Luận án tiến sĩ lý thuyết tương đối tổng quát cải tiến fr đối xứng cầu và ứng dụng trong vũ trụ học

Tải xuống file đầy đủ để xem toàn bộ nội dung

Tải đầy đủ (129 trang)

Trích đoạn nội dung luận án

Tải xuống để đọc toàn bộ

Luªn ¡n ti¸n sÿ vªt lþ Ph¤m V«n Ký(phamkyvatly@gmail.com) VI›N H€N L M KHOA HÅC V€ CÆNG NGH› VI›T NAM HÅC VI›N KHOA HÅC V€ CÆNG NGH›. PH„M V‹N KÝ LÞ THUY˜T T×ÌNG ÈI TÊNG QUT CƒI TI˜N f (R) ÈI XÙNG C†U V€ ÙNG DÖNG TRONG VÔ TRÖ HÅC LUŠN N TI˜N Sž Chuy¶n ng nh: Vªt lþ lþ thuy¸t v vªt lþ to¡n M¢ sè: 9 44 01 03 Ng÷íi h÷îng d¨n khoa håc: PGS.TS Nguy¹n Anh Ký PGS.TS Nguy¹n Thà Hçng V¥n H Nëi-2022 1 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat Luªn ¡n ti¸n sÿ vªt lþ Ph¤m V«n Ký(phamkyvatly@gmail.com) Líi c£m ìn Tæi xin ch¥n th nh c£m ìn hai ng÷íi h÷îng d¨n cõa tæi PGS.TS Nguy¹n Anh Ký v PGS.TS Nguy¹n Thà Hçng V¥n ¢ luæn õng hë, gióp ï tæi v truy·n thö ki¸n thùc cho tæi. Tæi xin c£m ìn ¸n Vi»n Vªt Lþ v Håc Vi»n Khoa Håc v Cæng Ngh» ¢ t¤o måi i·u ki»n tèt nh§t º tæi ho n th nh Luªn ¡n. Cho tæi gûi líi c£m ìn tîi Quÿ ph¡t triºn khoa håc v cæng ngh» Quèc gia (Nafosted) v quÿ håc bêng Odon Vallet thuëc Tê chùc G°p gï Vi»t Nam ¢ hé trñ mët ph¦n kinh ph½ cho tæi trong thíi gian l m nghi¶n cùu sinh.

C£m ìn gia ¼nh tæi v b¤n b± tæi ¢ luæn õng hë v ëng vi¶n tæi ho n th nh khâa håc. 2 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat Luªn ¡n ti¸n sÿ vªt lþ Ph¤m V«n Ký(phamkyvatly@gmail.com) Líi cam oan Tæi xin cam oan nhúng k¸t qu£ ¤t ÷ñc trong Luªn ¡n l [1, 2, 3], nhúng k¸t qu£ n y l nghi¶n cùu cõa tæi còng vîi hai ng÷íi h÷îng d¨n. Nhúng k¸t qu£ nghi¶n cùu l mîi, khæng tròng l°p vîi c¡c k¸t qu£ cõa c¡c cæng tr¼nh khoa håc kh¡c. H Nëi, 10/2022 NCS Ph¤m V«n Ký 3 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat Möc löc Mð ¦u 5 Danh s¡ch h¼nh v³ 11 1 Têng quan mët sè lþ thuy¸t h§p d¨n mð rëng 12 1.2 Lþ thuy¸t h§p d¨n tensor-væ h÷îng v Vô Trö Håc .1 Vô Trö tensor væ h÷îng .3 Tr÷íng væ h÷îng nh÷ l h» qu£ cõa lþ thuy¸t h§p d¨n-f (R) .4 Mët sè lþ thuy¸t h§p d¨n-mð rëng kh¡c .5 Khæng-thíi gian câ ë xo­n, h¼nh thùc luªn Palatini, lþ thuy¸t h§p d¨n-f (T ) .6 H¼nh thùc luªn Vierbein .1 C¡c ành ngh¾a v t½nh ch§t .2 T¡c döng v nguy¶n lþ bi¸n ph¥n trong h¼nh thùc luªn Vierbein 36 1.3 C¡c vector Vierbein cõa khæng-thíi gian èi xùng c¦u .4 ¤o h m hi»p bi¸n mð rëng .5 Ph÷ìng tr¼nh têng qu¡t cõa lþ thuy¸t tr÷íng trong khæng-thíi gian cong .6 Tr÷íng Spinor trong khæng-thíi gian cong .7 Khæng-thíi gian a chi·u: Lþ thuy¸t Kaluza-Klein, mët sü thèng nh§t cõa tr÷íng h§p d¨n v tr÷íng i»n tø.

53 2 Nghi»m nhi¹u lo¤n cõa lþ thuy¸t h§p d¨n-f (R) trong tr÷íng èi xùng c¦u v mët sè ùng döng 60 2.1 Nghi»m nhi¹u lo¤n cõa lþ thuy¸t h§p d¨n-f (R) trong tr÷íng èi xùng c¦u .1 Nghi»m trong ch¥n khæng .2 Nghi»m nhi¹u lo¤n têng qu¡t .2 Chuyºn ëng trong tr÷íng èi xùng c¦u cõa lþ thuy¸t-f (R) .1 Chuyºn ëng cõa h nh tinh trong tr÷íng h§p d¨n cõa mët ngæi sao cõa lþ thuy¸t-f (R) .2 ÷íng truy·n cõa tia s¡ng trong tr÷íng èi xùng c¦u cõa mët ngæi sao cõa lþ thuy¸t-f (R). 82 4 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat Luªn ¡n ti¸n sÿ vªt lþ Ph¤m V«n Ký(phamkyvatly@gmail. 85 3 Kiºm tra lþ thuy¸t h§p d¨n-f (R) 90 3.1 Tr÷íng èi xùng c¦u t¾nh .2 Mæ h¼nh f (R) = R + λR2 an Rn .3 Mæ h¼nh f (R) = ReλR .2 Tr÷íng èi xùng c¦u khæng nh§t thi¸t t¾nh. 101 4 Mët sè v§n · kh¡c cõa ph÷ìng ph¡p nhi¹u lo¤n 103 4.1 Nghi»m nhi¹u lo¤n cõa lþ thuy¸t h§p d¨n f (R) trong Vô trö FLRW 103 4.1 Mët sè mæ h¼nh cö thº .2 Sâng h§p d¨n cõa tr÷íng èi xùng c¦u cõa lþ thuy¸t h§p d¨n-f (R) 112 4.1 Cæng su§t bùc x¤ sâng h§p d¨n trong ph÷ìng tr¼nh Einstein .2 Metric nhi¹u lo¤n cõa tr÷íng èi xùng c¦u .3 Cæng su§t bùc x¤ sâng h§p d¨n cõa tr÷íng èi xùng c¦u theo ph÷ìng ph¡p nhi¹u lo¤n cõa lþ thuy¸t h§p d¨n-f (R) .4 Sü bùc x¤ sâng h§p d¨n trong qu¡ tr¼nh h¼nh th nh mët hè en117 A C¡c tensor metric Einstein-Schwarzchild b¶n trong nguçn h§p d¨n 121 T i li»u tham kh£o 125 5 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat Mð ¦u Lþ thuy¸t t÷ìng èi têng qu¡t, mët lþ thuy¸t v· tr÷íng h§p d¨n ÷ñc cæng bè n«m 1915.

Lþ thuy¸t n y ÷ñc Einstein x¥y düng chõ y¸u b¬ng suy luªn lþ thuy¸t nh÷ng v· sau nâ ¢ ÷ñc nhi·u th½ nghi»m kiºm chùng. Nh÷ chóng ta ¢ bi¸t, theo lþ thuy¸t n y, sü t÷ìng t¡c giúa vªt ch§t v khæng-thíi gian câ thº l m cho khæng-thíi gian khæng cán l ph¯ng núa m l cong. B£n ch§t cõa h§p d¨n thüc ra ch½nh l t½nh ch§t h¼nh håc cõa khæng-thíi gian. Mët vªt chuyºn ëng d÷îi t¡c döng cõa lüc h§p d¨n theo quan iºm cõa Newton, câ thº ÷ñc coi l chuyºn ëng tü do khæng d÷îi t¡c döng cõa lüc n o c£ nh÷ng trong mët khæng-thíi gian cong theo quan iºm cõa Einstein.

Thuy¸t t÷ìng èi sû döng h¼nh håc Riemann º mi¶u t£ c¡c hi»n t÷ñng vªt lþ trong khæng-thíi gian cong v nâ ÷ñc thº hi»n qua ph÷ìng tr¼nh Einstein [4, 5] 1 8πG Rµν − Rgµν = − 4 Tµν. (1) 2 c Ph÷ìng tr¼nh n y câ thº thu ÷ñc b¬ng c¡ch l§y bi¸n ph¥n t¡c t¡c döng vîi Lagrangian cõa tr÷íng h§p d¨n l LG = R. Ph÷ìng tr¼nh tr¶n vîi v¸ tr¡i l c¡c tensor ë cong cõa khæng-thíi gian, v¸ ph£i l tensor n«ng xung l÷ñng cõa vªt ch§t v nh÷ vªy câ ngh¾a l h¼nh håc cõa khæng thíi gian ÷ñc quy¸t ành bði ch½nh vªt ch§t chùa b¶n trong nâ, vªt ch§t b´ cong khæng thíi gian. Ph÷ìng tr¼nh Einstein tä ra r§t phò hñp khi mi¶u t£ c¡c hi»n t÷ñng èi vîi c¡c vªt thº thæng th÷íng v h» m°t tríi.

Tuy nhi¶n, ð k½ch th÷îc cï c¡c thi¶n h v vô trö, cán nhi·u hi»n t÷ñng lþ thuy¸t n y khæng thº gi£i th½ch ÷ñc. Mët trong nhúng v§n · lîn nh§t ng y nay â l gi£i th½ch sü gi¢n nð t«ng tèc cõa vô trö (v§n · n«ng l÷ñng tèi). Câ nhi·u quan s¡t cho th§y r¬ng vô trö ang gi¢n nð t«ng tèc [6, 7]. Sü gi¢n nð t«ng tèc cõa vô trö ngh¾a l vô trö gi¢n nð vîi vªn tèc ng y c ng t«ng, trong c¡c nghi»m cõa ph÷ìng tr¼nh Einstein câ nghi»m cho mët vô trö gi¢n nð nh÷ng vªn tèc gi¢n nð ng y c ng gi£m (tòy thuëc v o mªt ë vªt ch§t so vîi mªt ë tîi h¤n m vô trö câ thº l vô trö âng, vô trö mð hay vô trö ph¯ng), nhúng ph÷ìng tr¼nh Einstein èi vîi vô trö ÷ñc gåi l nhúng ph÷ìng tr¼nh Friedmann.

º gi£i th½ch sü t«ng tèc cõa vô trö, mët trong nhúng ph÷ìng ph¡p l ta câ thº th¶m v o ph÷ìng tr¼nh Einstein mët h¬ng sè, 6 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat Luªn ¡n ti¸n sÿ vªt lþ Ph¤m V«n Ký(phamkyvatly@gmail.com) gåi l h¬ng sè vô trö Λ. Khi â ph÷ìng tr¼nh Einstein s³ câ d¤ng 1 8πG Rµν − Rgµν + Λgµν = − 4 Tµν. (2) 2 c Ph÷ìng tr¼nh n y câ thº thu ÷ñc tø bi¸n ph¥n t¡c döng vîi Lagrangian cõa tr÷íng h§p d¨n LG = R−2Λ. Lþ thuy¸t n y ÷ñc gåi l Lþ thuy¸t t÷ìng èi têng qu¡t (GR).

Thüc ra ph÷ìng tr¼nh n y ¢ ÷ñc Einstein ÷a ra tø r§t sîm nh¬m t¤o ra mët vô trö t¾nh l°ng º tri»t ti¶u i sü bi¸n êi cõa vô trö m Friedmann ¢ cho th§y r¬ng vô trô câ kh£ n«ng gi¢n nð ho°c co l¤i. V¼ lóc â Einstein mong muèn mët vô trö t¾nh l°ng công nh÷ bao suy ngh¾ kh¡c cõa c¡c nh khoa håc còng thíi. Nh÷ng sau khi Hubble cæng bè ph¡t hi»n cõa m¼nh r¬ng vô trö ang gi¢n nð, Einstein ¢ ch§p nhªn sai l¦m v nâi mët c¥u ¤i lo¤i nh÷ vi»c cho v o h¬ng sè Λ l sai l¦m lîn nh§t cuëc íi æng. Tuy nhi¶n, c¡i m Einstein coi l sai l¦m lîn nh§t cuëc íi th¼ sau n y l¤i trð th nh mët þ t÷ðng tuy»t víi, nâ l cùu c¡nh cho ch½nh ph÷ìng tr¼nh cõa æng º gi£i th½ch sü gi¢n nð t«ng tèc cõa vô trö.

Vîi gi¡ trà cõa h¬ng sè Λ ÷ñc l§y kh¡c i so vîi gi¡ trà lóc ¦u m Einstein ¢ dòng º t¤o ra mët vô trö t¾nh l°ng, ta s³ gi£i th½ch ÷ñc sü t«ng tèc cõa vô trö. Nh÷ ¢ nâi theo quan s¡t cõa Hubble (k½nh thi¶n v«n khæng gian), vô trö ang gi¢n nð t«ng tèc, c¡c thi¶n h ang lòi ra xa nhau. Theo quan iºm cõa nh vô trö håc v linh möc Georges Lemabitre, ­t h¯n t§t c£ c¡c thi¶n h ban ¦u ph£i ð r§t g¦n nhau, g¦n nh÷ mët iºm vîi gi£ thuy¸t v· "nguy¶n tû nguy¶n thõy". Ch½nh i·u n y m sau n y c¡c nh khoa håc ¢ ph¡t triºn th nh lþ thuy¸t vîi t¶n gåi ÷ñc bi¸t ¸n ng y nay Big Bang (Vö Nê Lîn).

Theo lþ thuy¸t n y, vô trö ban ¦u câ k½ch th÷îc r§t nhä g¦n nh÷ mët iºm, mªt ë væ còng ªm °c v nhi»t ë cüc cao, iºm ban ¦u n y hi»n nay ch÷a câ mët lþ thuy¸t vªt lþ n o º mæ t£, nâ ÷ñc gåi l iºm Planck. Sau â vô trö gi¢n nð v tr£i qua ba giai o¤n â l k nguy¶n l¤m ph¡t, k nguy¶n bùc x¤ v cuèi còng nh÷ ng y hæm nay â l k nguy¶n vªt ch§t (n«ng l÷ñng tèi). B¬ng chùng cõa lþ thuy¸t Big Bang ¢ ÷ñc th½ nghi»m kiºm chùng tø sü ph¡t hi»n ra t n t½ch cõa nâ â l bùc x¤ n·n (CMB). Bùc x¤ â ÷ñc ph¡t hi»n v o n«m 1964 bði Arno Penzias v Robert Wilson, ch½nh nhí ph¡t hi»n n y m hai æng ¢ ÷ñc nhªn gi£i Nobel vªt lþ v o n«m 1978.

Lþ thuy¸t Big Bang ng y nay ¢ ÷ñc h¦u h¸t c¡c nh khoa håc cæng nhªn, ang ÷ñc nghi¶n cùu v ph¡t triºn. Câ nhi·u b¬ng chùng ch¿ ra r¬ng vô trö ¢ tr£i qua hai k nguy¶n gi¢n nð t«ng tèc. Thíi ký t«ng tèc ¦u ti¶n l ð k nguy¶n l¤m ph¡t [8, 9]. Thíi ký t«ng tèc thù hai l ð k nguy¶n cõa vªt ch§t (ng y nay), sü t«ng tèc trong k nguy¶n n y ÷ñc cho câ nguy¶n nh¥n tø n«ng l÷ñng tèi [10, 11].

Vô trö ng y nay câ kho£ng 63,8% n«ng l÷ñng tèi, 26,8% vªt ch§t tèi, ch¿ câ kho£ng 4,9% vªt ch§t thæng th÷íng [12]. 7 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat Luªn ¡n ti¸n sÿ vªt lþ Ph¤m V«n Ký(phamkyvatly@gmail.com) K¸t qu£ cõa ph÷ìng tr¼nh GR cho th§y vô trö ang t«ng tèc [11], tuy nhi¶n lþ thuy¸t GR v¨n cán nhi·u nh÷ñc iºm v nhi·u d§u häi.

Nội dung được bảo vệ bản quyền — Tải xuống đầy đủ

Trích dẫn luận án này

Phạm Văn Ký (2022). Luận án tiến sĩ lý thuyết tương đối tổng quát cải tiến fr đố [Luận án tiến sĩ, Học viện Khoa học và Công nghệ]. LuanAn.net. https://luanan.net/tai-lieu-khac/luan-an-tien-si-ly-thuyet-tuong-doi-tong-quat-cai-tien-fr-doi-xung-cau-va-ung-dung-trong-vu-tru-hoc

Câu hỏi thường gặp

Luận án "Luận án tiến sĩ lý thuyết tương đối tổng quát cải tiến fr đố" nghiên cứu về vấn đề gì?

Luận án: Luận án tiến sĩ lý thuyết tương đối tổng quát cải tiến fr đối xứng cầu và ứng dụng trong vũ trụ học. Xem tóm tắt và tải về tại LuanAn.net

Luận án "Luận án tiến sĩ lý thuyết tương đối tổng quát cải tiến fr đố" được bảo vệ tại trường nào?

Luận án này được bảo vệ tại Học viện Khoa học và Công nghệ. Năm bảo vệ: 2022.

Luận án "Luận án tiến sĩ lý thuyết tương đối tổng quát cải tiến fr đố" thuộc chuyên ngành gì?

Luận án "Luận án tiến sĩ lý thuyết tương đối tổng quát cải tiến fr đố" thuộc chuyên ngành Vật lý lý thuyết và vật lý toán. Danh mục: Tài liệu khác.

Luận án "Luận án tiến sĩ lý thuyết tương đối tổng quát cải tiến fr đố" có bao nhiêu trang?

Luận án "Luận án tiến sĩ lý thuyết tương đối tổng quát cải tiến fr đố" có 129 trang. Bạn có thể xem trước một phần tài liệu ngay trên trang web trước khi tải về.

Cách tải luận án "Luận án tiến sĩ lý thuyết tương đối tổng quát cải tiến fr đố" về máy như thế nào?

Để tải luận án về máy, bạn nhấn nút "Tải xuống ngay" trên trang này, sau đó hoàn tất thanh toán phí lưu trữ. File sẽ được tải xuống ngay sau khi thanh toán thành công. Hỗ trợ qua Zalo: 0559 297 239.

Luận án liên quan

Chia sẻ tài liệu: Facebook Twitter