Milne modeli - Milne model

Ushbu maqola haqiqat aniqligi bahsli. Tegishli munozarani munozara sahifasi. Iltimos, bahsli bayonotlar mavjudligini ta'minlashga yordam bering ishonchli manbalar. (2018 yil may) (Ushbu shablon xabarini qanday va qachon olib tashlashni bilib oling)

Haqida maqolalar turkumining bir qismi
Umumiy nisbiylik
${displaystyle G_ {mu u} + Lambda g_ {mu u} = {frac {8pi G} {c ^ {4}}} T_ {mu u}}$
Kirish Tarix Matematik shakllantirish Sinovlar
Asosiy tushunchalar Nisbiylik printsipi Nisbiylik nazariyasi Malumot doirasi Inersial mos yozuvlar tizimi Dam olish ramkasi Impuls markazining ramkasi Yengil konus Ekvivalentlik printsipi Massa-energiya ekvivalenti Maxsus nisbiylik Ikki marta maxsus nisbiylik de Sitter o'zgarmas maxsus nisbiylik Shkalaning nisbiyligi Jahon chizig'i Tegishli vaqt Riemann geometriyasi Energiya holati
Hodisalar Gravitoelektromagnetizm Kepler muammosi Gravitatsiya Gravitatsion maydon Gravitatsiya yaxshi Gravitatsion linzalar Gravitatsion to'lqinlar Gravitatsiyaviy qizil siljish Redshift Moviy siljish Vaqtni kengaytirish Gravitatsiyaviy vaqtning kengayishi Shapiro vaqtining kechikishi Gravitatsion potentsial Gravitatsiyaviy siqilish Gravitatsion qulash Kadrlarni tortish Geodezik ta'sir Aftidan ufq Voqealar ufqi Gravitatsiyaviy o'ziga xoslik Yalang'och o'ziga xoslik Qora tuynuk Oq teshik Bo'sh vaqt Bo'shliq Vaqt Bo'sh vaqt diagrammasi Minkovskiyning bo'sh vaqti Vaqtga o'xshash egri chiziq (CTC) Qurt teshigi Ellis qurti teshigi
Tenglamalar Rasmiylik Tenglamalar Lineer tortishish kuchi Eynshteyn maydon tenglamalari Fridman Geodeziya Matisson-Papapetrou-Dikson Xemilton-Jakobi-Eynshteyn Egrilik o'zgarmas (umumiy nisbiylik) Lorentsiya kollektori Rasmiylik ADM BSSN Nyuman - Penrose Post-Nyuton Ilg'or nazariya Kaluza-Klein nazariyasi Kvant tortishish kuchi Supergravitatsiya
Yechimlar Shvartschild (ichki makon ) Reissner-Nordström Gödel Kerr Kerr-Nyuman Kasner Lemetre-Tolman Taub-NUT Milne Robertson-Uoker pp-to'lqin van Stockum chang Veyl-Lyuis-Papapetrou Vakuumli eritma
Teoremalar Birxof teoremasi Geroxning bo'linish teoremasi Goldberg – Saks teoremasi Lovelok teoremasi Sochsiz teorema Penrose-Hawking singularlik teoremalari Ijobiy energiya teoremasi
Olimlar Eynshteyn Lorents Xilbert Puankare Shvartschild de Sitter Reissner Nordström Veyl Eddington Fridman Milne Tsviki Lemetre Gödel Wheeler Robertson Bardin Walker Kerr Chandrasekhar Ehlers Penrose Xoking Raychaudxuri Teylor Xulz van Stokum Taub Nyuman Yau Torn boshqalar

Milne modeli quyidagi ta'rifga amal qiladi maxsus nisbiylik ning kuzatiladigan koinot "s bo'sh vaqt diagrammasi o'tmish va kelajakni o'z ichiga olgan engil konuslar kosmos vaqtidagi "boshqa joyda" bilan birga.

The Milne modeli edi a maxsus-relyativistik kosmologik model tomonidan taklif qilingan Edvard Artur Milne 1935 yilda.^[1] Bu matematik jihatdan maxsus holatga teng FLRW modeli nol chegarasida energiya zichligi va u itoat etadi kosmologik printsip^{[iqtibos kerak ]}. Milne modeli ham shunga o'xshash Rindler maydoni, oddiy qaytaparametrlash yassi Minkovskiy maydoni^{[iqtibos kerak ]}.

Chunki u nol energiya zichligi va maksimal salbiy xususiyatlarga ega fazoviy egrilik, Milne modeli mos kelmaydi kosmologik kuzatuvlar^{[iqtibos kerak ]}. Kosmologlar aslida koinotni kuzatadilar zichlik parametri bilan izchil bo'lish birlik va uning egriligi mos kelishi kerak tekislik^{[iqtibos kerak ]}.

Milne metrikasi

Milne koinoti - bu alohida voqea^{[iqtibos kerak ]} umumiyroq Fridman-Lemitre-Robertson-Uoker modeli (FLRW). Milne eritmasini umumiy FLRW modelidan energiya zichligi, bosim va kosmologik doimiyning nolga teng bo'lishini va fazoviy egrilikning salbiy bo'lishini talab qilish orqali olish mumkin.^{[iqtibos kerak ]} Ushbu taxminlar va Fridman tenglamalari shundan kelib chiqadiki, o'lchov koeffitsienti vaqt koordinatasiga chiziqli bog'liq bo'lishi kerak.^[2][3]

Milne koinotining metrikasini fazoviy egri chiziq va tezlik tezligini birlikka o'rnatilishi quyidagicha ifodalanishi mumkin:^[3][4]

${displaystyle ds ^ {2} = dt ^ {2} -t ^ {2} (dchi ^ {2} + sinh ^ {2} {chi} dOmega ^ {2})}$

qayerda

${displaystyle dOmega ^ {2} = d heta ^ {2} + sin ^ {2} heta dphi ^ {2}}$

Ikki shar uchun metrik va

${displaystyle chi = sinh ^ {- 1} {r}}$

bo'ladi egrilik 0 va orasida o'zgarib turadigan salbiy egri bo'shliq uchun tuzatilgan radial komponent ${displaystyle + infty}$.

Milne modeli tasvirlaydigan bo'sh joy^{[iqtibos kerak ]} Minkovskiy fazosidagi hodisaning yorug'lik konusining ichki qismi bilan koordinatalarini o'zgartirish orqali aniqlash mumkin.^[3]

Milne ushbu modelni mustaqil ravishda ishlab chiqdi umumiy nisbiylik lekin xabardorlik bilan maxsus nisbiylik. Dastlab u ta'riflaganidek, model bo'shliqni kengaytirmaydi, shuning uchun barcha qizil siljishlar (sabab bo'lganidan tashqari) o'ziga xos tezliklar ) a bilan izohlanadi resessional tezlik faraziy "portlash" bilan bog'liq. Biroq, matematik ekvivalentlik^{[iqtibos kerak ]} noldan energiya zichligi (${displaystyle ho = 0}$) versiyasi FLRW metrikasi Milne modeliga ko'ra Milnning taxminlaridan foydalangan holda to'liq umumiy relyativistik muolajalar kuchayishiga olib keladi o'lchov omili va bog'liq makonning metrik kengayishi yildan beri hamma vaqt davomida chiziqli o'sib boruvchi o'lchov omilining o'ziga xos xususiyati bilan sekinlashuv parametri bunday model uchun noyob nolga teng.

Kuzatish bilan mos kelmaslik

Milne modeli Fridman-Robertson-Uoker olamining alohida hodisasi sifatida Umumiy nisbiylik uchun echim bo'lsa ham, nol energiya mazmuni uning koinotning realistik tavsifi sifatida foydalanishni cheklaydi. Bundan tashqari, Milne koinotini materiyani tasvirlash qobiliyatiga ega emasligi ham aniq narsalarga mos kelmaydi kosmologik kuzatuvlar. Xususan, bu hech qanday bashorat qilmaydi kosmik mikroto'lqinli fon nurlanishi^{[iqtibos kerak ]} na yorug'lik elementlarining ko'pligi^{[iqtibos kerak ]} Bu kosmologlarning Big Bang kosmologiyasini qo'llab-quvvatlashiga rozi ekanliklarining muhim dalilidir^{[iqtibos kerak ]} alternativalar ustidan.

Milnning zichligi funktsiyasi

Milne materiyaning dastlabki tashqi portlashi tufayli koinotning zichligi vaqt o'tishi bilan o'zgarishini taklif qildi. Milne modeli Lorens Invariant (t = x = y = z = 0 hodisa atrofida) bo'lgan bir hil zichlik funktsiyasini o'z ichiga oladi. Grafik ravishda Milne zichligi taqsimoti uch o'lchovli sferikni ko'rsatadi Lobachevskiy tashqi qirralari yorug'lik tezligida tashqi tomonga harakatlanadigan naqsh. Har qanday inersiya tanasi o'zini modda portlashining markazida deb biladi (qarang) kuzatiladigan koinot ), va mahalliy koinotni ma'noda bir hil va izotrop deb biladi kosmologik printsip.

Modellashtirilgan koinotning zichligi nolga teng bo'lmasa, Milnning taklifi bashoratlarga mos kelmaydi umumiy nisbiylik Masalan, statistika bilan bog'liq bo'lgan global materiyaning tarqalishidan kelib chiqadigan kosmosning egriligi uchun keng ko'lamli tuzilish.

Milne modeli va boshqa modellari o'rtasidagi farqlar

Koinotda materiyaning mavjudligini tushuntirish uchun Milne fizikani taklif qildi portlash koinot geometriyasiga ta'sir qilmaydigan materiya. Bu farqli o'laroq makonning metrik kengayishi bu ko'plab taniqli kosmologik modellarning o'ziga xos xususiyati Katta portlash va Barqaror holat modellar. Milne koinotining Eynshteyn bilan yuzaki o'xshashligi mavjud statik koinot^{[iqtibos kerak ]} bunda metrik ning bo'sh joy emas vaqtga bog'liq. Eynshteynning dastlabki kosmologiyasidan farqli o'laroq, Milne taklifi kosmologik tarozi uchun Eynshteyn tenglamalariga zid keladi^{[iqtibos kerak ]}. Maxsus nisbiylik Milne koinotining global mulkiga aylanadi umumiy nisbiylik mahalliy mulk bilan cheklangan. Buning aksi standart kosmologik modellar uchun to'g'ri keladi va aksariyat olimlar va matematiklar bunga qo'shiladilar^{[iqtibos kerak ]} ikkinchisi o'z-o'ziga mos keladigan bo'lsa, ikkinchisi matematik jihatdan imkonsizdir.

Edvard Artur Milne bir turini bashorat qilgan voqealar ufqi ushbu modeldan foydalanish orqali: "Chegara yaqinidagi zarrachalar markaziy kuzatuvchi ko'rgan ko'rinmaslikka intiladi va cheklangan intensivlikning doimiy fonida susayadi." Ufq tabiiy ravishda paydo bo'ladi uzunlik qisqarishi ning natijasi bo'lgan maxsus nisbiylikda ko'rinadi yorug'lik tezligi jismoniy narsalar uchun yuqori chegara. Milne koinotida ob'ektlarning tezligi ushbu yuqori chegaraga yaqinlashganda, ushbu ob'ektlarga bo'lgan masofa yorug'lik tezligiga yaqinlashganda materialning dastlabki portlashi sodir bo'lgan vaqtdan boshlab ko'paytiriladi. Ushbu masofadan tashqarida, Milne koinotining kuzatiladigan qismida narsalar yotmaydi.

Milne o'z modelini taklif qilgan paytda, koinotning kuzatuvlari a da ko'rinmagan bir hil shakl. Milne uchun bu kamchilik edi^{[iqtibos kerak ]} ga asoslangan raqobatdosh kosmologik modellarga xosdir kosmologik printsip bir hil koinotni talab qildi. "Bu odatiy bir xillik faqat zarrachalarning harakati birinchi marta tayinlanganda aniqlanadi."^{[iqtibos kerak ]} Hozir koinotning bir xilligini kuzatishlar bilan eng katta shkalalarda kosmik mikroto'lqinli fon va "deb nomlanganBuyuklikning oxiri ", koinotning bir xilligi haqidagi savollar ongda hal qilindi^{[iqtibos kerak ]} eng ko'p kuzatish kosmologlari.

Izohlar

Adabiyotlar

• Milne kosmologiyasi: nega men bu haqda gapirishni davom ettiraman Arxivlandi 2006 yil 12 sentyabr Orqaga qaytish mashinasi - Milne modeliga batafsil texnik bo'lmagan kirish
• Wegener, Mogens haqiqat. Nostandart nisbiylik: Fizikada bid'atlarning faylasufi uchun qo'llanma. BoD – Talablar bo'yicha kitoblar, 2016. Buyuk Britaniyaning kosmologiya an'analarini chuqur tarixiy va nazariy jihatdan o'rganish va Milnning uzoq yillik bayrami.