古典的な重力場を記述する方程式、重力場方程式ともいう。アインシュタイン方程式を具体的に書くと次のようになる。
ここでは計量テンソル、はリッチテンソル、はスカラー曲率、は宇宙定数、はエネルギー運動量テンソルである。はアインシュタイン定数で、である。
アインシュタイン方程式は、アインシュタインテンソルを用いると、 と書き換えることも出来る。
方程式にあるは、膨張宇宙を論じるときに重要な役割を果たす。
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今回は Python(SymPy)を活用する具体例として、4次元時空のReissner-Nordstrom(ライスナー=ノルドシュトロム)解が、電場が存在する場合のアインシュタイン方程式の解になっていることをPython(SymPy)を使って確認してみたいと思います。電場が存在しない場合には、前の記事pianofisica.hatenablog.compianofisica.hatenablog.comでみたように、宇宙定数がゼロの場合にはSchwarzschild(シュワルツシルト)解が、宇宙定数がゼロでない場合にはde Sitter-Schwarzschild(ド・ジッター=シュワルツシル…
吉田 伸夫 著「宇宙を統べる方程式 高校数学からの宇宙論入門」メモ 宇宙を統べる方程式 高校数学からの宇宙論入門 (KS物理専門書) 作者:吉田 伸夫 講談社 Amazon 吉田 伸夫 著 「宇宙を統べる方程式 高校数学からの宇宙論入門」メモ CHAPTER3 フリードマン方程式 3-1 動的宇宙の可能性
今回は Python(SymPy)を活用する具体例として、4次元時空のde Sitter(ド・ジッター)解が宇宙定数がある場合のアインシュタイン方程式の解になっていることをPython(SymPy)を使って確認してみたいと思います。宇宙定数がゼロの場合には、前の記事pianofisica.hatenablog.comでみたように、Schwarzschild(シュワルツシルト)解が静的で球対称な場合のアインシュタイン方程式の真空解として求められました。今回はそれを少し拡張したものになります。前の記事と同様、おまけとして、5次元・6次元の場合についても同様に計算してみます。 4次元ド・ジッター解 …
吉田 伸夫 著 「宇宙を統べる方程式 高校数学からの宇宙論入門」メモ 宇宙を統べる方程式 高校数学からの宇宙論入門 (KS物理専門書) 作者:吉田 伸夫 講談社 Amazon 吉田 伸夫 著 「宇宙を統べる方程式 高校数学からの宇宙論入門」メモ CHAPTER1 宇宙の形 1-3 アインシュタイン方程式
広江克彦 「趣味で相対論」メモ 趣味で相対論 作者:広江 克彦 発売日: 2016/06/29 メディア: Kindle版 趣味で相対論を最後まで読み終えた。 テンソルだの計量だのと、習ったことのない馴染みのない数学が出てきて、途中から理解不能になってしまったけど、無理やり最後まで読んだ。 第3章では、マクスウェルの方程式を相対論的に記述すると、4つのマクスエウェルの方程式がスーッとひとつの式に統合される過程が示されていて、印象的だった(きちんと本質まで理解できていないけど...)。 相対論の本はたくさんでているので、そのうちに、また懲りずに読んでみよう。 広江克彦 「趣味で相対論」メモ 第6…
arxiv.org ランキング参加中物理学目次 1 導入 1 導入 漸近的平坦な空間の漸近対称性は1960年代から研究されていたにもかかわらず、ここ10年で復活した主な理由は、超並進対称性に伴う保存則が、よく知られているソフト極限の散乱振幅の因子分解[7]、Weinbergソフト重力子定理[8]と等しいことがわかったことである。eBMSとgBMSの拡張は、漸近対称性とS行列の制約の間のこの関係をさらに強化するもので、それらの保存則はCachazoとStromingerが発見したサブリーディングソフト重力子定理と等価であることが証明されています[9-12]。この新しい拡張は、古典重力においても興…
←ホーム 一般相対論の発見法的導入 特殊相対論と重力 エレベーターの思考実験 一般相対論の基本原理 指導原理 幾何学主義:物理法則の座標系からの解放→一般共変性 等価原理 時空の幾何学 擬リーマン多様体 ユークリッドの第五公準と非ユークリッド幾何学 幾何学的なテンソル場 テンソルとテンソル場 テンソルの転置 一般座標 一般座標とテンソル場の成分表示 一般座標の変換則 計量テンソル場 局所慣性系、局所ガリレイ系、局所ローレンツ系 等価原理と共変微分 等価原理 共変微分 クリストッフェル記号 共変微分の計算公式 曲率テンソル リーマン曲率テンソル、リッチテンソル、リッチスカラー、アインシュタインテ…
ども,竜太です. 今回はコンパクトな記事ですが,実は超弦理論から分かっている私たちの宇宙の時空の 次元の10次元がアインシュタイン方程式からも予想されるという記事について書きます. アインシュタイン方程式と4次元時空 時空は素朴に考えて空間3次元に時間1次元で合計して4次元の空間になります. これを一般に4次元時空と呼びます. アインシュタイン方程式はこの一般には重力や物質の分布で曲がっている4次元時空多様体の解を 導くために用いられます. 念のため,式を書いてみましょう. ここで添え字のとは今考えている時空次元が4なので,0から3を走ります. アインシュタイン方程式は私たちの世界を記述する方…
科学のカタチ対談 法華経誰でもブッダになれる 知っておいしい保存食事典 アインシュタイン方程式を読んだら「宇宙」が見えた
今回は Python(SymPy)を活用する具体例として、4次元時空のSchwarzschild(シュワルツシルト)解がアインシュタイン方程式の解になっていることをPython(SymPy)を使って確認してみたいと思います。シュワルツシルト解は静的で球対称な場合のアインシュタイン方程式の真空解として求められます。一般に、アインシュタイン方程式は時空の計量テンソルを偏微分してクリストッフェル記号、それを複雑に組み合わせた曲率テンソルを計算しないといけません。今回計算するような静的で球対称な場合には、仮定する変数依存性が少ないので手計算でもなんとかなるかもしれませんが、計算過程で求めなければいけな…
POINT 「場の理論」の直感的な説明を試みた書籍. 場の理論を勉強する前に読んでおきたい本です! 以下(3冊)の書籍のメモです(【注】自分がわかりやすいように解釈し直しているので,誤りを含む可能性があります).著者の場の理論に対する説明は一貫しており,わかりやすいです.素粒子論はなぜわかりにくいのか (知の扉)作者:吉田 伸夫技術評論社Amazon「量子論」版も出版されています.量子論はなぜわかりにくいのか 「粒子と波動の二重性」の謎を解く作者:吉田 伸夫技術評論社Amazon同じ著者で,量子論の発展〜場の理論を(歴史的な背景を含めて)より詳しく説明した書籍に次があります.上の2冊よりも読み…
こんにちは。いつもお越しくださる方も、初めての方もご訪問ありがとうございます。 今回は宗教と科学、選民思想についての個人的な考えをお話ししたいと思います。記事中には私個人の偏見や認識の誤りも含まれていると思います。その点のご理解のほど、よろしくお願いいたします。
・東京大学きらら同好会 Advent Calendar 2022の9日目の記事です。 ・昨日の記事は、れんずさんの「沼の奥底、ebayとロシアカメラ」......のはずでしたが、まだのようです*1。 adventar.org ***** 東大きらら同好会のK. 汝水(@tactfully28)です*2。今回は「まちカドまぞく」の世界における宇宙の在り方について考えていきたいと思います。以下、「まちカドまぞく」2巻範囲(アニメ1期相当)までのネタバレを含みます。ご注意ください。 *1:2022年12月9日21時現在。 *2:普段は自分のブログ(https://tactfully28.blogsp…
現在2022年8月7日7時48分である。(この投稿は、ほぼ1232文字)麻友「あらっ、日付が、変じゃない?」私「確かに、8月7日に、この投稿を、書き始めているんだ。だけど、この頃、かなりハイになってて、この後、『マクスウェル方程式は、アインシュタイン方程式の、線形近似だ』ということに、注意が行って、大切な、この投稿を、忘れてしまっていたんだ」若菜「これは、量子力学の話ですか?」私「眼の見えない人に、ものを、見せてあげる方法を、書いた、27182818284590452.hatenablog.com27182818284590452.hatenablog.comの2つの投稿で、本来、物理学の用語…
今日も早朝覚醒。しかし、気分はやや爽快。筆をとる。相対論などをやって何になるのか?確かに、実務には直結しない。例えば、食っていくのに必要になるわけではない。 しかし、理系の学問をしているので、理解力の訓練にはなる。あとは、集中をしているという爽快感かな。今から120年も前に考え出されたことをやるのも、遅れていると はいうが、まあ、趣味でやってるし、だれにも迷惑をかけるわけではないのだからいいのだろう。アインシュタインは天才だと、世の中にはまかり通っているが、しかし、同 じ人間のやったものだというのは、感じる。別に私が優秀だからわかるのではなくて、大学の教授が話していたことを、かんがみてのことで…