Product Design, Manufacturing & Innovation Resources
بيت » معادلات أينشتاين للمجال

معادلات أينشتاين للمجال

1915-11
  • Albert Einstein
  • David Hilbert
Chalkboard with Einstein Field Equations in a physicist's office, showcasing theoretical physics.

(صورة توضيحية فقط)

معادلات أينشتاين للمجال (EFE) هي مجموعة من عشر معادلات غير خطية مترابطة partial differential المعادلات التي تُشكّل جوهر النسبية العامة. تصف هذه المعادلات التفاعل الأساسي للجاذبية نتيجةً لانحناء الزمكان بفعل المادة والطاقة. تُكتب المعادلة باختصار على النحو التالي: [latex]G_{munu} + Lambda g_{munu} = frac{8pi G}{c^4} T_{munu}[/latex]، وهي تربط هندسة الزمكان بمحتواه من الطاقة والزخم.

تُشكّل هذه المعادلات الأساس الرياضي للنسبية العامة. في المعادلة [latex]G_{munu} + Lambda g_{munu} = kappa T_{munu}[/latex]، يُمثّل الطرف الأيسر هندسة الزمكان، بينما يُمثّل الطرف الأيمن محتوى المادة والطاقة فيه. يُعدّ موتر أينشتاين، [latex]G_{munu}[/latex]، مزيجًا مُحدّدًا من موتر ريتشي والانحناء القياسي، المُشتقّين من موتر القياس [latex]g_{munu}[/latex]. يُحدّد موتر القياس نفسه جميع الخصائص الهندسية للزمكان، مثل المسافة والحجم والانحناء. يُمثّل المصطلح [latex]Lambda[/latex] الثابت الكوني، الذي قدّمه أينشتاين في الأصل للسماح بفرضية سكون الكون، ويرتبط الآن بالطاقة المظلمة والتسارع الكوني.

على الجانب الأيمن، يُمثل موتر الإجهاد والطاقة، Tμν، كائنًا رياضيًا يصف كثافة وتدفق الطاقة والزخم في الزمكان. وهو بمثابة مصدر مجال الجاذبية، على غرار كون الكتلة مصدرًا للجاذبية في نظرية نيوتن. أما الثابت κ = 8πG/c4 فهو ثابت أينشتاين للجاذبية، الذي يضمن تطابق تنبؤات النظرية مع جاذبية نيوتن في حالة المجال الضعيف والسرعة المنخفضة.

يُعرف حل هذه المعادلات بصعوبته البالغة نظرًا لطبيعتها غير الخطية. تُظهر المعادلات أن المادة تُحدد كيفية انحناء الزمكان، وأن الزمكان المنحني يُحدد كيفية حركة المادة. تُعد حلقة التغذية الراجعة هذه مصدر اللاخطية. لا يُعرف سوى عدد قليل من الحلول التحليلية الدقيقة، مثل حل شوارزشيلد لكتلة كروية ( ثقب أسود) ومقياس فريدمان-لوميتر-روبرتسون-ووكر (FLRW) للكون المتجانس والمتساوي الخواص، والذي يشكل أساس علم الكونيات الحديث.

UNESCO Nomenclature: 2211
فيزياء الحقول والجسيمات الأولية

يكتب

نظام مجرد

خلل

Revolutionary

الاستخدام

استخدام واسع النطاق

مقدمات

التطبيقات

  • علم الكونيات
  • فيزياء الثقب الأسود
  • حسابات عدسة الجاذبية
  • التنبؤ بالموجات الثقالية
  • دقة نظام تحديد المواقع العالمي (GPS)

براءات الاختراع:

NA

أفكار ابتكارية محتملة

  • محاكيات هندسة الزمكان للمادة الغريبة
  • نماذج تنبؤية لتطور الكون
  • خوارزميات لتحليل السفر بسرعة أكبر من الضوء
  • أنظمة استخراج الطاقة الجاذبية
  • محاكاة اندماج الثقوب السوداء عالية الدقة
  • أدوات تطوير نظرية المجال الموحد
  • أنظمة الاتصالات الجاذبية
  • برنامج النمذجة الكونية المتقدم
ذات صلة بـ: معادلات أينشتاين للمجال، النسبية العامة، انحناء الزمكان، موتر الإجهاد والطاقة، موتر القياس، الثابت الكوني، الجاذبية، المعادلات غير الخطية.

السياق التاريخي

معادلات أينشتاين للمجال

1910
1912
1915
1915-11
1916
1918
1919-05-29
1910
1911-04-08
1913
1915
1916
1917
1918
1920

(إذا كان التاريخ غير معروف أو غير ذي صلة، على سبيل المثال "ميكانيكا الموائع"، يتم توفير تقدير تقريبي لظهوره الملحوظ)

أحدث الإضافات

أهم المنشورات والمقالات

أفضل الأدوات الأصلية

السنة العاشرة عيد

الصور والتنزيلات بالحجم الكامل متاحة فقط، ومجانية تمامًا، للأعضاء المسجلين.