حساب کاربری
​
زمان تقریبی مطالعه: 3 دقیقه
لینک کوتاه

معادله‌های حرکت اینشتین–اینفلد–هافمن

معادله‌های حرکت اینشتین–اینفلد–هافمن (به انگلیسی: Einstein–Infeld–Hoffmann equations)، چندین معادلهٔ دیفرانسیل حرکت هستند که به طور مشترک توسط ریاضی‌دانان آلبرت اینشتین، لئوپولد اینفلد و بانش هافمن رانده و مشتق گردیده‌اند. آنها معادلاتِ دیفرانسیلِ در حرکتی‌ای هستند که پویایی تقریبی یک سیستم «جرم‌های نقطه‌ای» را در رابطه با کنش و واکنش‌های گرانشی متقابل بین آنها؛ از جمله اثرات نسبیتی عمومی را، توصیف می‌کنند. در گشودن این معادله‌ها از (سری‌های) درجه اول بسط پسانیوتنی استفاده شده، و در نتیجه؛ آنها تنها در حد جِرم‌هایی که سرعت‌هایی به نسبت کم؛ نسبت به سرعت نور، دارند و مواردی که میدان‌های گرانشی مؤثر بر آنها؛ در نیجه به نسبت ضعیف است، معتبر هستند.

با تصور تعداد سیستم‌های جرمی N، برچسب‌های هر شاخص: A = ۱، … تا، N، بردار شتاب مرکز سنگینی سراسری جرم A برابر است با:

a → A = ∑ B ≠ A G m B n → B A r A B 2 + 1 c 2 ∑ B ≠ A G m B n → B A r A B 2 [ v A 2 + 2 v B 2 − 4 ( v → A ⋅ v → B ) − 3 2 ( n → A B ⋅ v → B ) 2 − 4 ∑ C ≠ A G m C r A C − ∑ C ≠ B G m C r B C + 1 2 ( ( x → B − x → A ) ⋅ a → B ) ] + 1 c 2 ∑ B ≠ A G m B r A B 2 [ n → A B ⋅ ( 4 v → A − 3 v → B ) ] ( v → A − v → B ) + 7 2 c 2 ∑ B ≠ A G m B a → B r A B + O ( c − 4 ) {\displaystyle {\begin{aligned}{\vec {a}}_{A}&=\sum _{B\not =A}{\frac {Gm_{B}{\vec {n}}_{BA}}{r_{AB}^{2}}}\\&{}\quad {}+{\frac {1}{c^{2}}}\sum _{B\not =A}{\frac {Gm_{B}{\vec {n}}_{BA}}{r_{AB}^{2}}}\left[v_{A}^{2}+2v_{B}^{2}-4({\vec {v}}_{A}\cdot {\vec {v}}_{B})-{\frac {3}{2}}({\vec {n}}_{AB}\cdot {\vec {v}}_{B})^{2}\right.\\&{}\qquad {}\left.{}-4\sum _{C\not =A}{\frac {Gm_{C}}{r_{AC}}}-\sum _{C\not =B}{\frac {Gm_{C}}{r_{BC}}}+{\frac {1}{2}}(({\vec {x}}_{B}-{\vec {x}}_{A})\cdot {\vec {a}}_{B})\right]\\&{}\quad {}+{\frac {1}{c^{2}}}\sum _{B\not =A}{\frac {Gm_{B}}{r_{AB}^{2}}}\left[{\vec {n}}_{AB}\cdot (4{\vec {v}}_{A}-3{\vec {v}}_{B})\right]({\vec {v}}_{A}-{\vec {v}}_{B})\\&{}\quad {}+{\frac {7}{2c^{2}}}\sum _{B\not =A}{\frac {Gm_{B}{\vec {a}}_{B}}{r_{AB}}}+O(c^{-4})\end{aligned}}}

در حالی که:

x → A {\displaystyle {\vec {x}}_{A}}
بردار موقعیت مرکز سنگینی سراسری جرم A است
v → A = d x → A / d t {\displaystyle {\vec {v}}_{A}=d{\vec {x}}_{A}/dt}
بردار سرعت مرکز سنگینی سراسری جرم A,
a → A = d 2 x → A / d t 2 {\displaystyle {\vec {a}}_{A}=d^{2}{\vec {x}}_{A}/dt^{2}}
بردار شتاب مرکز سنگینی سراسری جرم A,
r A B = | x → A − x → B | {\displaystyle r_{AB}=|{\vec {x}}_{A}-{\vec {x}}_{B}|}
فاصله برداری (مختصات) میان جرم‌های A و B است
n → A B = ( x → A − x → B ) / r A B {\displaystyle {\vec {n}}_{AB}=({\vec {x}}_{A}-{\vec {x}}_{B})/r_{AB}}
بردار یکایی است که جهت آن از جرم B به سوی جرم A است
m A {\displaystyle m_{A}}
مقدار جرمی جرم A.
c {\displaystyle c}
سرعت نور است
G {\displaystyle G}
ثابت گرانشی است
(نماد O بزرگ) در آن زمان برای نشان‌دادن این‌که از نظر ترتیب (c) یا فراتر است استفاده می‌شده‌است.

جستارهای وابسته

  • معادله حرکت

منابع

    آخرین نظرات
    کلیه حقوق این تارنما متعلق به فرا دانشنامه ویکی بین است.