Метрика Шварцшильда (англ. Schwarzschild metric)— розв'язок рівнянь Ейнштейна для сферично-симетричного розподілу мас у порожнечі за межами мас, що описує викривлений простір-час навколо масивного тіла. Цей розв'язок рівнянь Ейнштейна отримав у 1916 році Карл Шварцшильд. Його важливість у тому, що він теоретично визначив можливість утворення чорних дір.
У метриці Шварцшильда просторово-часовий інтервал задається формулою:
- .
У цій формулі — гравітаційний радіус. Метрика залежить тільки від повної маси тіл M. Інші величини у формулі: G — гравітаційна стала, c — швидкість світла.
Метрика Шварцшильда справедлива не лише для нерухомого тіла, а й для тіла, що може розширятися чи стискатися — необхідно тільки, щоб воно залишалося сферично симетричним.
Для отримання метрики всередині гравітаційних мас необхідно знати розподіл їхньої густини в просторі або рівняння стану.
Викривлення простору
Викривлення простору можна проілюструвати тим фактом, що віддаль між двома точками і на одному промені дорівнює
і більша за . Це аналогічно тому, як довжина відрізка кола між двома точками на колі більша за довжину хорди, що сполучає їх.
Значення
Метрика Шварцшильда дозволила визначити викривлення шляху світлового променя поблизу масивного тіла, що стало одним із експериментальних підтверджень загальної теорії відносності.
Крім того, аналіз стану масивного тіла показує, що за достатньо великої маси, для такого тіла може не існувати стаціонарного радіуса, воно стискатиметься. Процес стиснення отримав назву гравітаційного колапсу.
Див. також
Джерела
- Ландау Л.Д., Лившиц Е.М. (1974). Теоретическая физика. т. ІІ. Теория поля. Москва: Наука.
Це незавершена стаття з фізики. Ви можете проєкту, виправивши або дописавши її. |
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
U Vikipediyi ye statti pro inshi znachennya cogo termina Metrika Metrika Shvarcshilda angl Schwarzschild metric rozv yazok rivnyan Ejnshtejna dlya sferichno simetrichnogo rozpodilu mas u porozhnechi za mezhami mas sho opisuye vikrivlenij prostir chas navkolo masivnogo tila Cej rozv yazok rivnyan Ejnshtejna otrimav u 1916 roci Karl Shvarcshild Jogo vazhlivist u tomu sho vin teoretichno viznachiv mozhlivist utvorennya chornih dir Prostir Shvarcshilda Matematichnij obraz krotovini za Shvarcshildom U metrici Shvarcshilda prostorovo chasovij interval zadayetsya formuloyu d s 2 1 R g r c 2 d t 2 r 2 d 8 2 sin 2 8 d f 2 d r 2 1 R g r displaystyle ds 2 left 1 frac R g r right c 2 dt 2 r 2 d theta 2 sin 2 theta d varphi 2 frac dr 2 1 R g r U cij formuli R g 2 M G c 2 displaystyle R g frac 2MG c 2 gravitacijnij radius Metrika zalezhit tilki vid povnoyi masi til M Inshi velichini u formuli G gravitacijna stala c shvidkist svitla Metrika Shvarcshilda spravedliva ne lishe dlya neruhomogo tila a j dlya tila sho mozhe rozshiryatisya chi stiskatisya neobhidno tilki shob vono zalishalosya sferichno simetrichnim Dlya otrimannya metriki vseredini gravitacijnih mas neobhidno znati rozpodil yihnoyi gustini v prostori abo rivnyannya stanu Vikrivlennya prostoruVikrivlennya prostoru mozhna proilyustruvati tim faktom sho viddal mizh dvoma tochkami r 1 displaystyle r 1 i r 2 displaystyle r 2 na odnomu promeni dorivnyuye r 1 r 2 d r 1 R g r displaystyle int r 1 r 2 frac dr sqrt 1 R g r i bilsha za r 2 r 1 displaystyle r 2 r 1 Ce analogichno tomu yak dovzhina vidrizka kola mizh dvoma tochkami na koli bilsha za dovzhinu hordi sho spoluchaye yih ZnachennyaMetrika Shvarcshilda dozvolila viznachiti vikrivlennya shlyahu svitlovogo promenya poblizu masivnogo tila sho stalo odnim iz eksperimentalnih pidtverdzhen zagalnoyi teoriyi vidnosnosti Krim togo analiz stanu masivnogo tila pokazuye sho za dostatno velikoyi masi dlya takogo tila mozhe ne isnuvati stacionarnogo radiusa vono stiskatimetsya Proces stisnennya otrimav nazvu gravitacijnogo kolapsu Div takozhProstir Minkovskogo en Chorna dira Diagrama Kruskala Sekeresha Zadacha Keplera v zagalnij teoriyi vidnosnostiDzherelaLandau L D Livshic E M 1974 Teoreticheskaya fizika t II Teoriya polya Moskva Nauka Ce nezavershena stattya z fiziki Vi mozhete dopomogti proyektu vipravivshi abo dopisavshi yiyi