![Na pervuyu stranicu](http://images.astronet.ru/img/bookicon.gif)
<< 8.4 Gravitacionnoe krasnoe smeshenie. | Oglavlenie | 9.2 Dvizhenie chastic v ... >>
9. Sil'nye gravitacionnye polya i stroenie relyativistskih zvezd
Razdely
- 9.1 Reshenie Shvarcshil'da
- 9.2 Dvizhenie chastic v pole Shvarcshil'da
- 9.3 Sfericheski-simmetrichnoe pole vnutri zvezdy
- 9.4 Obshie svoistva ravnovesiya relyativistskih zvezd
- 9.5 Ustoichivost' relyativistskih zvezd
- 9.6 Nesfericheskie polya tyagoteniya
9.1 Reshenie Shvarcshil'da
Rassmotrim sfericheski-simmetrichnoe i staticheskoe reshenie uravnenii Einshteina. Vvedem sfericheskie koordinaty, zapisav vyrazhenie dlya intervala v vide
![$\displaystyle ds^2=g_{00}\,dt^2+g_{11}dr^2+g_{22}(d\theta^2+\sin^2\theta\,d\varphi^2).
$](https://images.astronet.ru/pubd/2008/02/15/0001226214/img1735.gif)
![$ (d\theta^2+\sin^2\theta\,d\varphi^2)$](https://images.astronet.ru/pubd/2008/02/15/0001226214/img1736.gif)
![$ g_{00}\,g_{11}$](https://images.astronet.ru/pubd/2008/02/15/0001226214/img1737.gif)
![$ g_{22}$](https://images.astronet.ru/pubd/2008/02/15/0001226214/img1738.gif)
![$ r$](https://images.astronet.ru/pubd/2008/02/15/0001226214/img40.gif)
![$ g_{01}=0$](https://images.astronet.ru/pubd/2008/02/15/0001226214/img1739.gif)
![$ g_{r\varphi}$](https://images.astronet.ru/pubd/2008/02/15/0001226214/img1740.gif)
Opredelim radial'nuyu koordinatu tak, chtoby
. Pri takom opredelenii radiusa
ploshad' sfery ravna
, a dlina okruzhnosti s centrom v nachale koordinat ravna
. Odnako eto ne znachit, chto tochka, imeyushaya koordinatu
, udalena ot centra
na rasstoyanie
, tak kak geometriya teper' neevklidova.
Vvedem funkcii i
tak, chto
![$\displaystyle g_{00}=-e^{\nu(r)},\,g_{11}=e^{\lambda(r)},
$](https://images.astronet.ru/pubd/2008/02/15/0001226214/img1746.gif)
![$\displaystyle ds^2=-e^{\nu(r)}dt^2+e^{\lambda(r)}dr^2+r^2(d\theta^2+\sin^2\theta\,d\varphi^2).
$](https://images.astronet.ru/pubd/2008/02/15/0001226214/img1747.gif)
![$\displaystyle R^k_i-{1\over 2}\delta^k_i R={8\pi G\over {c^4}}T^k_i={\varkappa\over{c^2}}T^k_i
$](https://images.astronet.ru/pubd/2008/02/15/0001226214/img1748.gif)
Vse ostal'nye uravneniya obrashayutsya v tozhdestva 0=0. Ne diagonal'nye komponenty tenzora energii-impul'sa (tipa
![$ T^{\varphi}_r$](https://images.astronet.ru/pubd/2008/02/15/0001226214/img1752.gif)
![$ T_0^1$](https://images.astronet.ru/pubd/2008/02/15/0001226214/img1753.gif)
My ispol'zovali smeshannye komponenty tenzora . V vyrazhenie
i
vhodyat metricheskie koefficienty. Pust' u nas est' metrika
kotoraya ekvivalentna metrike
gde
![$ a\,dx=x'$](https://images.astronet.ru/pubd/2008/02/15/0001226214/img1759.gif)
![$ b\,dy=dy'$](https://images.astronet.ru/pubd/2008/02/15/0001226214/img1760.gif)
![$ c\,dz=dz'$](https://images.astronet.ru/pubd/2008/02/15/0001226214/img1761.gif)
![$ T_{11}$](https://images.astronet.ru/pubd/2008/02/15/0001226214/img1755.gif)
![$ T^1_1$](https://images.astronet.ru/pubd/2008/02/15/0001226214/img1762.gif)
![$ a,\,b,\,c$](https://images.astronet.ru/pubd/2008/02/15/0001226214/img1763.gif)
Nachnem s togo, chto budem iskat' reshenie uravnenii
(9.1), (9.2),
(9.3) v pustote vokrug
zvezdy (t. e. polozhim ). Vvedem
. Togda
![$\displaystyle -\lambda'\,e^{-\lambda}=f'
$](https://images.astronet.ru/pubd/2008/02/15/0001226214/img1766.gif)
![$\displaystyle \lambda'=-f'/f.
$](https://images.astronet.ru/pubd/2008/02/15/0001226214/img1767.gif)
![$\displaystyle f\left(\frac{1}{r^2}-{f'\over{fr}}\right)-{1\over{r^2}}=0,
$](https://images.astronet.ru/pubd/2008/02/15/0001226214/img1768.gif)
![$ f=1-a/r,\,a$](https://images.astronet.ru/pubd/2008/02/15/0001226214/img1769.gif)
![$ g_{11}=e^{\lambda}=f^{-1}=1/(1-a/r)$](https://images.astronet.ru/pubd/2008/02/15/0001226214/img1770.gif)
![$\displaystyle \nu'+\lambda'=0\,\Rightarrow\,\nu+\lambda=$](https://images.astronet.ru/pubd/2008/02/15/0001226214/img1771.gif)
![$\displaystyle .
$](https://images.astronet.ru/pubd/2008/02/15/0001226214/img100.gif)
![$ \lambda=0$](https://images.astronet.ru/pubd/2008/02/15/0001226214/img1772.gif)
![$ \nu=0$](https://images.astronet.ru/pubd/2008/02/15/0001226214/img1773.gif)
![$ t$](https://images.astronet.ru/pubd/2008/02/15/0001226214/img92.gif)
![$\displaystyle \nu+\lambda=0
$](https://images.astronet.ru/pubd/2008/02/15/0001226214/img1774.gif)
![$\displaystyle e^{\nu}=g_{00}=1-a/r.
$](https://images.astronet.ru/pubd/2008/02/15/0001226214/img1775.gif)
Pri
![$ r\longrightarrow\infty$](https://images.astronet.ru/pubd/2008/02/15/0001226214/img1777.gif)
Iz vyrazheniya (6) vidno, chto pri koefficient pri
obrashaetsya v nul', a
pri
-- v beskonechnost'.
Nablyudatel' na nekotorom radiuse pol'zuetsya lokal'no-lorencevoi sistemoi otscheta:
![$\displaystyle ds^2=-c^2d\tau^2+dl^2.
$](https://images.astronet.ru/pubd/2008/02/15/0001226214/img1781.gif)
Dlya pokoyashegosya nablyudatelya v obeih sistemah
i
.
Poskol'ku
-- invariant, poluchim
![$\displaystyle d\tau^2=\left(1-\frac{a}{r}\right)dt^2.
$](https://images.astronet.ru/pubd/2008/02/15/0001226214/img1784.gif)
![$ r\longrightarrow\infty$](https://images.astronet.ru/pubd/2008/02/15/0001226214/img1777.gif)
![$\displaystyle d\tau=\left(1-{a\over{2r}}\right)dt.
$](https://images.astronet.ru/pubd/2008/02/15/0001226214/img1785.gif)
![$\displaystyle -{a\over{2r}}={\varphi\over{c^2}},
$](https://images.astronet.ru/pubd/2008/02/15/0001226214/img1786.gif)
![$ \varphi$](https://images.astronet.ru/pubd/2008/02/15/0001226214/img131.gif)
![$\displaystyle \varphi=-{GM\over r},\,$](https://images.astronet.ru/pubd/2008/02/15/0001226214/img1787.gif)
![$\displaystyle \,a={2GM\over{c^2}}=r_g.
$](https://images.astronet.ru/pubd/2008/02/15/0001226214/img1788.gif)
![$ r_g=a$](https://images.astronet.ru/pubd/2008/02/15/0001226214/img1789.gif)
![$ M=M_\odot=2\cdot10^{33}$](https://images.astronet.ru/pubd/2008/02/15/0001226214/img1790.gif)
![$ r_g=3\cdot10^5$](https://images.astronet.ru/pubd/2008/02/15/0001226214/img1791.gif)
![$ r_s=7\cdot10^{10}$](https://images.astronet.ru/pubd/2008/02/15/0001226214/img1792.gif)
![$ r_g/r$](https://images.astronet.ru/pubd/2008/02/15/0001226214/img1793.gif)
![$ r_g/r$](https://images.astronet.ru/pubd/2008/02/15/0001226214/img1793.gif)
![$ 0,1\div 0,2$](https://images.astronet.ru/pubd/2008/02/15/0001226214/img1794.gif)
![$ r=r_g$](https://images.astronet.ru/pubd/2008/02/15/0001226214/img1795.gif)
![$ r<r_g$](https://images.astronet.ru/pubd/2008/02/15/0001226214/img1796.gif)
<< 8.4 Gravitacionnoe krasnoe smeshenie. | Oglavlenie | 9.2 Dvizhenie chastic v ... >>
Publikacii s klyuchevymi slovami:
Evolyuciya zvezd - vnutrennee stroenie zvezd - termoyadernye reakcii - fizicheskie processy
Publikacii so slovami: Evolyuciya zvezd - vnutrennee stroenie zvezd - termoyadernye reakcii - fizicheskie processy | |
Sm. takzhe:
Vse publikacii na tu zhe temu >> |