怎样懂得宇宙多少何构造?《张向阳的物理课》

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小编: 在上一节课中,咱们采取了一种差别于教科书的方法来阐明宇宙学 FLRW 度规的须要性。详细来说,先假

在上一节课中,咱们采取了一种差别于教科书的方法来阐明宇宙学 FLRW 度规的须要性。详细来说,先假设宇宙是静态的,并借助史瓦西解的求解进程,推导出宇宙度规的基础情势,最后将度规推广至静态情况。而本节课斟酌了物资后再推导宇宙度规的情势。3月9日12时,《张向阳的物理课》第二百三十九期开播,搜狐开创人、董事局主席兼CEO、物理学博士张向阳坐镇搜狐视频直播间,在回想总结上一节课内容后,概述了本节课的主题,偏重新梳理了恒星外部解中波及的能动张量、里奇张量跟里奇标量,接着经由过程求解静态宇宙中的爱因斯坦场方程,推导出径向曲率函数的情势及流体的物态方程,终极失掉了宇宙学度规,并进一步阐释了静态宇宙模子的分歧感性。 (张向阳讲授静态宇宙中的流体物态方程)宇宙学度规求解归纳综合在狭义绝对论中研讨宇宙,起首须要明白宇宙的度规情势。这平日依附于宇宙学道理pg电子娱乐平台,即假设宇宙在年夜标准上是平均且各向同性的。基于这一假设,宇宙的度规能够写为 此中,a(t)是标准因子,描写宇宙收缩或压缩的行动,而b(r)是径向曲率函数,描绘空间的多少何性子。依照狭义绝对论的基础框架,将此度规代入爱因斯坦场方程,可失掉对于a(t)跟b(r)的微分方程,求解后便可失掉宇宙的多少何构造。 开展全文 在静态前提下,咱们能够经由过程以下坐标变更: 将度规变更为熟习的情势 此中,A为常数,其导数为零。这恰是求解史瓦西时空时所采取的度规情势,因而咱们能够直接应用先前的史瓦西解推导进程,而无需从新盘算里奇张量跟里奇标量。经由过程爱因斯坦场方程,能够失掉对于B的微分方程。在爱因斯坦场开元捕鱼官方网站方程的右侧,能动张量的情势与恒星外部解相似。咱们曾在求解恒星外部构造时,假设物资满意幻想流体模子,此中包括物资密度跟压强。在恒星外部,球对称性极年夜地简化了成绩,并终极导出了TOV方程。但是,在恒星外部模子中,函数A平日是径向坐标的函数,这使得直接求解A变得极端庞杂,咱们现实上并未直接求解过它。荣幸的是,在宇宙学中,因为平均性假设,A仅为一个常数,从而年夜年夜简化了成绩。在上一节课中,咱们提到宇宙中的物资同样能够看作幻想流体,因而咱们能够直接鉴戒求解恒星外部解的方式,用相似的方法求解B 。终极,经由过程坐标变更,咱们能够回到原始坐标系,并失掉静态前提下度规 (1) 中的径向曲率函数b(r) 。恒星外部解中里奇张量回想在求解史瓦西度规跟恒星外部解时,初始阶段的盘算步调是雷同的:起首由度规盘算里奇张量跟里奇标量,差别仅在于物资的散布差别。史瓦西度规对应的是真空解,而恒星外部解描写的是球对称的幻想流体。对恒星外部解,咱们经由过程爱因斯坦场方程

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