
在以前的课程中,我们已经研究了重力波的计算,并掌握了地球偏差方程的推导和应用。本课程将打开新的章节 - 宇宙学。在本节中,我们将重点介绍如何从基本原理(FLRW的指标)中捕获宇宙学的基础。在3月2日的12:00时,“张乔阳的物理课程”的238期是AROADCAST。 Sohu的创始人,董事长兼首席执行官Zhang Chaoyang和博士学位都在Sohu Video Live广播室中。 After reviewing how cosmology principles determine the form of the scale and the solution to the Schwarzsie space solution, he further explored how to use the maximum symmetrical space to obtain the analytical expression of radial curvature function by writing a cosmological scale in a static form and using pam pam pam pam and using pam pam pam pam pam pam pam pam pam pam pam pam pam pam pam pam pam pam pam pam pam pam pam pam pam pam pam pam pam pam pam pam pam pam pam pam pampam pam pam pam pam pam pam pam pam pam pam pam pam pam pam pam pam pam pam pam pam pam pam pam pam pam pam pam pam pam pam pam pam pam pam pam pam pam pam pam pamAs Schwarzsie's Space-Time resolved, he used the Schwarzsie-time-time-time-time-time study method in Schwarzsie的学习时间研究。径向曲率工作。 。我们以前已经解决了恒星的内部和外部解决方案,并研究了爱因斯坦场方程,其主要目的是确定空间和时间的指标。确定尺度时,整个时间和空间的几何结构也很清晰。在较早的研究中,例如在解决Schwarzsai指标时,我们通常假设时空具有静态球形对称性。这种对称不仅大大简化了刻度的形式,而且使方程式更容易。因此,在研究特定的身体问题时,研究其对称性及其带来的舒适感非常重要。在宇宙学中,一个非常重要的想法爱因斯坦提出的宇宙学原则是,宇宙可以被认为是统一和各向同性的尺寸(大于10亿光年)。这意味着我们可以忽略局部结构的细节,例如恒星,星系,星云和空间簇,而只专注于一般的平均性质。这种情况类似于我们从飞机上看森林时,我们的眼睛只看到液体绿色,而单个树木的形状,类型和其他细节只能在高功率望远镜的帮助下识别。从这个意义上讲,宇宙学的原则就像一个具有超级困难的人来观察我们的宇宙并看到模糊效果。在原理学的轮廓下,各向同性意味着球形对称性仍然是真实的,均匀性进一步表明时空指标应允许选择特殊的坐标系,以便时间和空间保持正交。另外,适当的时间可以选择纵坐标,以便统一行的元素中的前一个因子,即设置为1,这相当于在三维空间中的任何位置都将相同的宇宙和同时失效。由于我们只要求在每时每刻保持同样的各向同性空间,因此其几何形状应在一定时刻具有相同的财产,并且随着时间的变化,可以扩大或收缩的总空间。这表明空间尺度可以是时间的函数,也就是说,量表必须包含一个因子NA识别宇宙的扩展或收缩。因此,在此坐标系统下,宇宙线的元素可以写成扩展整个文本
相应的标准是
从宇宙学上讲,理论的对称障碍已经完成,尺度上只有两个未知的功能:a(t)和b(r)。这正是对称性在物理问题中的强大作用 - 通过合理的对称性sSumptions,我们可以显着减少未知变量,并使问题更加解决。在这里,(t)称为一个比例因素,它描述了宇宙在时间演变中的整体膨胀或整个收缩程度。 B(R)与空间几何形状的特定形式相关联,我们称之为径向曲率函数。法律的这种形式使宇宙学框架的偏见为我们提供了进一步的宇宙学研究的数学基础。
在采用宇宙学原理之后,我们可以平滑物体的分布,仅关注统计属性而无需考虑本地细节。换句话说,可以忽略单个恒星,星系,恒星簇等的特定结构,我们只关心它们的总体平均行为。在这样的估计值下,宇宙中的物体的作用像是同样的各向同性理想流体。这个想法类似于解决恒星内部解决方案的方法 - 研究恒星的结构,我们将恒星视为完美的液体。同样,在宇宙学中,我们可以使用完美流体的连续性方程和动量张量来描述宇宙的一般演变。本节将在下一部分中讨论。
查看时间过程和解决Schwarzsai的解决方案
让我们首先检查Schwarzsai空间解决方案过程。在特别解决Schwarzsai空间的过程中,我们首先假设行元素的形式为
该行元素的相应度量是
根据这一措施,我们可以计算角色克里斯蒂安的表达是
在此规模下,非零高棉的物质是
其中,'(r)和b'(r)代表r导数,索引0代表时间坐标,1代表径向r坐标,2表示角坐标θ,而3表示层坐标。接下来,用富张量的表达代替这些克里角色
它可能会成为非零富张量物质:
这些计算已经在Schwarzish度量分辨率过程中获得,因此我们可以直接使用它。对于特定的计算过程,请参阅2023年12月31日的除夕演讲的194年前的演讲问题。接下来,我们使用Einstein真空方程(即丰富的平坦条件):
在结合适当的边界条件和不对称条件之后,解决了A(R)和B(R)的特定形式。终于获得了:
在
它被称为Schwarzsai半径。当天,Schwarzsai半径仅为3公里。
(Sinuri ni Zhang chaoyang在ipinaliwanag ang proseso ng solusyon ng mga hakbang na schwarzish)
解析径向B曲率函数B(R)
为了解决宇宙学指标中的径向曲率函数b(r),我们希望避免复杂的Riemann曲率张量,RIECH张量和曲率标量的重新校准。相反,我们想使用F直接检索B(R)信息从Schwarzish提议中扣除的Rich Tensor ORM。此方法不仅可以简化计算过程,而且可以有效地使用现有的计算结果,从而使推导更好。
为了利用Schwarzish量表的结果,我们必须记住,宇宙学指标中的量表因子A(t)是相同的。这是因为Schwarzsche的量表描述了静态时空,而宇宙学策略对应于动态时空。两者完全不同,不能直接链接。只有在特殊情况下,尺度因子不会随着时间而变化,宇宙学指标才能将其分解为静态形式,从而使两者的可能性。
接下来,我们通过适当的坐标变化来调整宇宙学量表的形式,以匹配Schwarzian量表,因此我们可以直接使用已知的Schwarzian溶液结果来确定径向B(R)曲率函数。首先,作为比例因子A被视为宇宙逻辑规模,目前(1)行的元素可以写为:
我们引入如下坐标变换:
其中a是一个pare -same,而a的de de de de de sera为零。编写其自定义表格:
父母的位置。编写其自定义表格:
并更换行元素(5),您可以得到
这是新坐标系统下的线元素的元素,它与线路(2)的范围(2)完全相同。因此,我们可以直接使用Schwarzsie解决方案的张量(3)和(4)的丰富成分,并可以换取零件 - LIKIKESS,ART为零的条件,并且Schwarzsie溶液的方程式被大大简化以获得新的张量分量:获得新的张量组件:
由于这些表达式是在新的坐标系中定义的,因此富人的组成部分写为R'。 B和B之间的相关性是
(张乔阳共享宇宙学指标)
在计算上面两个富张量的组件之后,我们可以采用两个理解和解决曲率函数b:一个方法是假设物理课程中使用的最大对称空间,第二个是使用均等的各向同性。在第一个过程中,我们假设线(1)或(5)的元素描述了具有最大对称性的空间,即正常曲率空间。正常的曲率空间具有最高的对称性,即有n(n+1)/2对称性,其中n是空间的大小。在这种情况下,满足了空间的Riemann曲率张量
这里K1称为正常曲率。在描述二维最大对称空间(例如球形或双曲表面)时,曲率K1等于表面理论中的高斯曲率。对于宇宙学,上述公式中的测量G'是空间的三维部分。这分别产生了丰富的张量和曲率标量
接下来,我们将比较这个富裕男高音的11个部分与结果在公式(7)中获得
比较22个富张量的部分与方程式(8)的结果
我们使用了它
重写方程(9)和(10):
两个方程的右侧相等,可以直接获得PAG -ANDAR B或径向曲率函数B的表达:
因此,线(6)的元素可以写为
然后,通过将坐标更改回旧坐标系,我们得到了
在
最后,线元素中的答案比例因子A恢复到时间的函数:
这是宇宙学线的元素,它是在最大对称空间的假设下。该结果表明,在相等的各向同性的接地下,空间的度量应具有正常的曲率形式,并且径向曲率B(R)的操作由空间的空间曲率K确定。在此线性元素中,假定比例因子通常是时间的函数,这是公共frie的空间部分Dman-Lemait-Roberson-Walker(FLRW)指标,描绘了宇宙的几何结构。 k = 0对应于三维笔直空间的情况,k 0对应于三维双曲空间的情况,而k 0对应于三维球形平面。值得注意的是,即使我们使用静态假设来获得径向B(r)曲率的形式,但通过直接解决具有宇宙学常数和动态张力的爱因斯坦场方程而获得的结果,因为完美的液体是相同的,并且本质上不依赖静态假设。
(径向曲率工作是在张乔阳的最大对称假设下得出的)
减少宇宙学指标的另一种方法是在类型(1,1)中编写丰富的张量组件
在空间各向同性均匀的假设下,上述两个表达式应相等。它的身体重要性不同的空间方向是相等的,所以E富男高音的E空间对角线组成部分应该相同。这类似于完美液体的能量动量张量,当以(1,1)类型表示时,空间空间部分的压力组件应相同:
同样,由于空间的各向异性,我们需要
表达式(8)和(9)可以用它们代替
分类后,进行
以总差异形式写入它-IT:
积分后你可以得到
终于获得了
该结果与最大对称假设产生的最终结果一致,进一步证明,在相等的各向同性条件下,该空间必须具有正常的曲率形式。这表明,无论采用什么程序,FLRW量表的空间部分都应满足数学结构。
据了解,周日中午12点在SOHU视频中现场直播“张乔阳班”。网民可以搜索“张chaoyang”以“遵循SSOHU视频应用程序的Tream“观看现场广播和过去时间的完整视频重播;请按照“ Zhang Chaoyang的物理班”的说明来查看“知识点”课程中的简短视频;此外,您还可以阅读“ Sohu Technology”中每个物理学课程的详细文章的详细文章。