میدان گرانشی

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد
پرش به: ناوبری، جستجو

میدان گرانشی (به انگلیسی: Gravitational field) در فیزیک، میدان گرانشی یک مدل برای توضیح نفوذی که یک جرم سنگین در اطراف خود می‌گسترد است، و این نیرو بر جرم سنگین دیگری اعمال می‌شود[۱]؛ بنابراین، یک میدان گرانشی برای توضیح پدیده‌های گرانشی استفاده می‌شود، و در یکای نیوتن در هر کیلوگرم (N / کیلوگرم) اندازه‌گیری می‌شود. در مفهوم اصلی خود، گرانش یک نیروی قرار گرفته میان نقاط وجود اجرام بود. به پیروی از نیوتون، لاپلاس تلاش کرد تا مدل گرانش را مانند مدل میدان پرتو یا شاره الگوسازی کند، و از سدهٔ نوزدهم توضیح و گفتگوها پیرامون گرانش، معمولاً در شرایط مدل میدان؛ به جای یک نقطه، تدریس می‌شود.

در یک مدل میدانی (طیفی)، به جای دو ذره یکدیگر را جذب کردن، ذرات- فضازمان را با جرم خود تحریف و دگرگون می‌کنند، و این اعوجاج است که به عنوان یک «نیرو» درک و اندازه‌گیری می‌شود. در چنین مدلی گفته می‌شود: که حرکت ماده در روش‌های ویژه‌ای؛ در پاسخ به انحنای فضا- زمان حرکت می‌کند،[۲] یا هیچ نیروی گرانشی وجود ندارد،[۳] یا این که گرانش یک نیروی خیالی شبه‌نیرو است.[۴]

مکانیک کلاسیک[ویرایش]

در مکانیک کلاسیک همان گونه که در فیزیک، یک میدان گرانشی کمیتی فیزیکی است.[۵] یک میدان گرانشی می‌تواند با استفاده قانون جهانی گرانش نیوتن تعریف شود. با تعیین از این راه، زمینهٔ گرانشی G اطراف یک ذره با جرم M یک میدان برداری است که در هر نقطه از یک بردار اشارهٔ مستقیم به سمت این ذره دارد. مقدار در هر نقطه از راه اعمال قانون جهانی محاسبه می‌شود، و نشان دهندهٔ نیرو بر واحد جرم بر روی هر جسم که در آن نقطه در فضاست. از آنجا که نیروی میدان یک نیروی پایستار است، یک انرژی پتانسیل اسکالر در واحد جرم، Φ، در هر نقطه در فضا در ارتباط با زمینه‌های نیرو وجود دارد؛ و پتانسیل گرانشی نامیده می‌شود.[۶] معادله میدان گرانشی:

نسبیت عام[ویرایش]

در نسبیت عام میدان گرانشی با حل معادلات میدان اینشتین مشخص می‌شود.[۷]

در اینجا T تانسور تنش-انرژی است، G تانسور اینشتین است، و C سرعت نور است.

جستارهای وابسته[ویرایش]

منابع[ویرایش]

  1. http://www.feynmanlectures.caltech.edu/I_07.html Richard Feynman (1970). The Feynman Lectures on Physics Vol I. Addison Wesley Longman. ISBN: 978-0-201-02115-8.
  2. https://books.google.co.uk/books?id=UkxPpqHs0RkC&pg=PA181&hl=en#v=onepage&q&f=false Geroch, Robert (1981). General relativity from A to B. University of Chicago Press. p. 181. ISBN 0-226-28864-1. , Chapter 7, page 181
  3. Grøn, Øyvind; Hervik, Sigbjørn (2007). Einstein's general theory of relativity: with modern applications in cosmology. Springer Japan. p. 256. ISBN 0-387-69199-5. , Chapter 10, page 256 Grøn, Øyvind; Hervik, Sigbjørn (2007). Einstein's general theory of relativity: with modern applications in cosmology. Springer Japan. p. 256. ISBN 0-387-69199-5. , Chapter 10, page 256
  4. https://books.google.co.uk/books?id=wtoKZODmoVsC&hl=en J. Foster, J. D. Nightingale, J. Foster, J. D. Nightingale; J. Foster, J. D. Nightingale, J. Foster, J. D. Nightingale (2006). A short course in general relativity (3 ed.). Springer Science & Business. p. 55. ISBN 0-387-26078-1. , Chapter 2, page 55
  5. http://www.feynmanlectures.caltech.edu/II_01.html#Ch1-S2 Richard Feynman (1970). The Feynman Lectures on Physics Vol II. Addison Wesley Longman. ISBN: 978-0-201-02115-8. "A “field” is any physical quantity which takes on different values at different points in space."
  6. Dynamics and Relativity, J.R. Forshaw, A.G. Smith, Wiley, 2009, ISBN: 978-0-470-01460-8 بازبینی ۱۲ فوریه ۲۰۱۶
  7. Gravitation, J.A. Wheeler, C. Misner, K.S. Thorne, W.H. Freeman & Co, 1973, ISBN 0-7167-0344-0