۲- شرایط انرژی ضعیف (WEC):
(۱-۱۰)
(۱-۱۱)
یا بردارهای زمانگونه
۳- شرایط انرژی قوی (SEC):
(۱-۱۲)
که در آن ، رد تانسور انرژی – تکانه است.
یا
و و
۴- شرایط انرژی غالب (DEC):
(۱-۱۳)
فضاگونه نیست
یعنی چگالی اندازه گیری شده به صورت موضعی (local) همیشه مثبت است و اینکه شار انرژی زمانگونه و یا صفر است.
(۱-۱۴) و
۵- شرایط انرژی صفر میانگین (ANEC):
(۱-۱۵)
: که درواقع پارامتری است که منحنی ما را پارامتری می کند.
یا
۶- شرایط انرژی ضعیف میانگین (AWEC):
(۱-۱۶)
که
(۱-۱۷)
یا
(۱-۱۸)
۷- شرایط انرژی قوی میانگین (ASEC):
(۱-۱۹)
یا
(۱-۲۰)
که البته در بعضی شرایط خاص، این شرایط انرژی میتوانند به یکدیگر تبدیل شوند.
امروزه تقریباً مسجّل شده است که کنش اینشتین برای انرژیهای بالا جواب درستی به ما نخواهد داد. به همین دلیل کارهای زیادی برای اضافه کردن ترمهایی به این کنش انجام شده است که یکی از جالبترین آنها، اضافه کردن پتانسیل اسکالر یا دایلتن به کنش اینشتین میباشد که اگر با میدان الکترومغناطیس جفت شود [۲] کنش اینشتین – ماکسول – دایلتن را به ما خواهد داد.
( اینجا فقط تکه ای از متن درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. )
تئوری تانسور – اسکالر گرانش به وسیله جوردن در سال ۱۹۵۵ مطرح شد [۳]. بعد از آن کارهای زیادی روی این موضوع انجام گرفت. مثلاً برانس و دیکی برای اینکه روابط اینشتین اصل ماخ را دربرداشته باشد، سعی کردند به منظور اصلاح روابط اینشتین میدان اسکالر را با آن پیوند بزنند که این تئوری درحال حاضر به نام تئوری برانس – دیکی[۷] مشهور است [۴]. در تئوری ریسمان به طور طبیعی گرانش تبدیل به تانسور – اسکالر خواهد شد. درواقع درحد پایین انرژی، تئوری ریسمان به گرانش اینشتین تبدیل خواهد شد که البته به صورت غیر کمینه با یک میدان اسکالر کوپل شده است درمورد گرانش اینشتین – ماکسول – دایلتن نتایج جالبی را برای حلهای سیاهچالهای خواهیم داشت [۵].
برای مثال حلهای سیاهچالهای دایلتن باردار گرانش (EMD) در غیاب یک پتانسیل دایلتن به وسیله نویسندگان زیادی انجام شده است. دایلتنها ساختارهای علیتی فضا – زمان را تغییر داده و تکینگی خمشی در شعاع محدود را منجر میشوند. این سیاهچالهها به صورت حدی، تخت هستند.
اخیراً معلوم شده است که جهان ما در حال انبساط است و یکی از کاندیداهای خوب برای آن وارد کردن همین میدانهای اسکالر (دایلتنها) میباشد. مثلاً برای توجیه انرژی تاریک میتوان از آن استفاده کرد. کرمچالههایی را که در رساله خود مورد بحث قرار میدهیم باردارند و در پسزمینه درحال انبساط کیهانی جای دارند.
فصل دوم
شرایط انرژی کیهان
۲-۱- مقدمه
گاهی مفید است در مورد حل رابطه اینشتین بدون خاص آن که ماده صرفاً از ناشی می شود، فکر کنیم. این تفکر به ما دامنه وسیعی از اختیارات را خواهد داد. برای مثال پاسخ این پرسش را درنظر بگیرد «رابطه های اینشتین چه متریکی را میپذیرند؟» در غیاب محدودیتی روی پاسخ هر متریکی می تواند باشد. به عنوان مثال متریک را میتوانیم به اختیار خود انتخاب کرده و تانسور اینشتین بوده باشد. که البته به طور خودکار به وسیلهی کمیت بیانچی پایسته خواهد ماند. اما نگرانی اصلی ما با وجود حل برای رابطه اینشتین درحضور منابع واقعی انرژی – ممنتوم میباشد که تا چه حد این منابع میتوانند بامعنی باشند. یک استراتژی این است که ما انواع خاصی از منابع را مثل میدانهای اسکالر، گرد و غبار و یا میدانهای الکترومغناطیس درنظر بگیریم. هرچند گهگاهی آرزومندیم خصوصیت رابطه های اینشتین را برای یک دسته مختلف از منابع به کار برده شده بفهمیم. در این رابطه کار راحت این است که یک سری شرایط انرژی که درواقع روی تبدیلات مختصات ناوردا خواهند بود، درنظر بگیریم. ما بنابراین باید اسکالرهایی را از بسازیم که نوعاً توسط بردارهای زمانگونه و یا بردارهای صفر منقبض میشوند.
برای مقاصد شهودی فیزیک مفید آن است که ما مورد خاصی را که، منبع ما یک سیال کامل است درنظر بگیریم که در این صورت تانسور انرژی-تکانه شکل زیر را به خود خواهد گرفت:
(۲-۱)
که چار- بردار سرعت سیال است.
۲-۲-شرایط انرژی
برطبق منابع مختلف به طور کلی هفت شرط انرژی مختلف در حیطهی گرانش داریم که به صورت زیر طبقه بندی خواهند شد.
۱- شرایط انرژی نول[۸].
۲- شرایط انرژی ضعیف[۹].
۳- شرایط انرژی قوی[۱۰].
۴- شرایط انرژی غالب[۱۱].
۵- شرایط انرژی صفر میانگین[۱۲].
۶- شرایط انرژی ضعیف میانگین[۱۳].
۷- شرایط انرژی قوی میانگین[۱۴].
۲-۲-۱- شرایط انرژی نول (NEC)