نسبیت عددی و فرمول بندی ۱+۳

نسبیت عددی و فرمول بندی ۱+۳

حسن خلوتی (دانشکده فیزیک دانشگاه صنعتی شریف )

 

 چکیده:  نظریه نسبیت عام اینشتین، سنگ بنای بسیاری از حوزه های فیزیک جدید از جمله کیهان شناسی مدرن، فیزیک ستاره های نوترونی و سیاه چاله ها، تولید امواج گرانشی و شماری دیگر از پدیده های کیهانی است که میدان گرانشی قوی در آن نقش اصلی را ایفا می کند. این نظریه در عین ظرافت و سادگی مفهومی که دارد، در عمل بسیار پیچیده است. معادلات میدان اینشتین یک دستگاه ده معادله دیفرانسیل جزئی، غیر خطی و جفت شده در چهار بُعد تشکیل می دهد. به خاطر این پیچیدگی، حل دقیق معادلات اینشتین تنها برای مواردی که دارای تقارن زیاد هم در زمان و هم در مکان هستند، امکان پذیر است. اما اگر علاقمند به مطالعه ی دستگاه های فیزیکی واقعی باشیم که درگیر میدان های گرانشی قوی دینامیکی با تقارن بسیار اندک یا حتی بدون تقارن اند، حل دقیق این معادلات ناممکن است. لزوم مطالعه‌ی این چنین سیستم هایی منجر به تولد حوزه ی “نسبیت عددی” شده است، که در آن سعی برآن است تا معادلات میدان اینشتین، با استفاده از شیوه های عددی و کد های پیچیده ی  محاسباتی حل شود.

در این صحبت به معرفی این حوزه، چالش های موجود در آن و همچنین معرفی فرمول بندی ۳+۱  برای تبدیل نظریه نسبیت عام به یک مسئله ی مقدار اولیه خواهم پرداخت، و در ادامه نگاهی اجمالی بر جامع ترین و معروف ترین ابزار موجود برای انجام محاسبات عددی این حوزه یعنی “Einstein toolkit” خواهیم داشت.

  

یکشنبه ۲۴ تیر ۱۳۹۷، ساعت ۱۰:۰۰

دانشکده فیزیک، طبقه اول کلاس فیزیک ۳

یک دیدگاه در “نسبیت عددی و فرمول بندی ۱+۳”

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

این سایت از اکیسمت برای کاهش هرزنامه استفاده می کند. بیاموزید که چگونه اطلاعات دیدگاه های شما پردازش می‌شوند.