Қазақстан Республикасы Ғылым және жоғары білім министрлігі Л.Н. Гумилев атындағы Еуразия ұлттық университеті
Басықара Айдос
«Материямен минималды емес байланысы бар f(T) гравитациядағы термодинамика»
ДИПЛОМДЫҚ ЖҰМЫС
6B05304 – «Физика» мамандығы
Қазақстан Республикасы Ғылым және жоғары білім министрлігі Л.Н. Гумилев атындағы Еуразия ұлттық университеті
«Қорғауға жіберілді»
«Жалпы және теориялық физика» кафедрасының меңгерушісі
Ержанов К.К.
ДИПЛОМДЫҚ ЖҰМЫС
Тақырыбы: «Материямен минималды емес байланысы бар f(T) гравитациядағы термодинамика»
6B05304 - «Физика» мамандығы
Орындаған: Фз-41 тобының студенті Басықара А.П. Ғылыми жетекші: Ф.М.Ғ кандидаты доцент Мырзакулов Е.М.
МАЗМҰНЫ
Кіріспе 9
Фридман-Робертсон-Уокер метрикасы телепаралель гравитацияда 12
Фридман Робертсон-Уокер метрикасымен Бұралу скалярын анықтау 15
ФРУ-дың екінші түрін пайдаланып Бұрылу скалярын анықтау 19
F(T) гравитациясы 21
Қозғалыс теңдеулері 22
Тепе-теңдіксіз көрініс 24
Термодинамиканың бірінші заңы 25
Термодинамиканың екінші заңы 27
Қазақстан Республикасы Ғылым және жоғары білім министрлігі Л.Н. Гумилев атындағы Еуразия ұлттық университеті
Физика-техникалық факультеті 6B05304 – «Физика» мамандығы
Жалпы және теориялық физика кафедрасы
Бекітемін
Кафедра меңгерушісі
Ержанов К.К
Дипломдық жұмысты (жобаны) орындауға ТАПСЫРМА
Студент Басықара Айдос Полатбекұлы
4-ші курс, Фз-41тобы, 6B05304 – «Физика» мамандығы, күндізгі
Дипломдық жұмыстың (жобаның) тақырыбы: «Материямен минималды емес байланысы бар f(T) гравитациясының термодинамикасы»
Студенттің аяқталған жұмысты тапсыру мерзімі « » мамыр 2023ж
Жұмысқа бастапқы мәліметтер (әдебикөздер, зертханалық өндірістік мәліметтер)
Дипломдық жұмыста (жобада) өңдеуге жататын мәселелер тізімі
Бірінші тарауда дипломдық жұмыста f(T) грвитациясыныңмен толық таныстырылым жүргізілді.Т – бұл бұралу скаляры деп аталатын теллепаралель гравитациядағы негізгі ұғым болып табылады.Және осы бөлімде ФРУ –дың екі метрикасы бойынша бұралу скалярын анықтап алдық. Екінші тарауда осы жұмыстың негізгі бөлігі қарастырылды.f(T) грвитациясы түсінігінде термодинамиканың бірінші және екінші заңдарының қалай қолданылатынын қарастырдым. Үшінші тарау осы дипломдық жұмыстың қорытынды бөлімі болды.Онда осы тақырып бойынша қарастырған мәселелердің қолданылулары мен пайдасын сипаттап көрсеттік.
Формулалық материалдар тізімі (сызбалар, кестелер, диаграммалар және график тұрғызуға арналған командалар т.б.).
Негізгі ұсынылатын әдебиеттер тізімі:
Жұмыс бойынша консультациялар (оларға қатысты жұмыс бөлімдерін көрсетумен)
Бөлімнің, тараудың нөмірі, атауы
|
Ғылыми
жетекші, кеңесші
|
Тапсырман ы алу
мерзімдері
|
Тапсырма ны берді (қолы)
|
Тапсырманы қабылдады (қолы)
|
|
Мырзакулов Е.М.
|
|
|
|
|
Мырзакулов Е.М.
|
|
|
|
|
Мырзакулов Е.М.
|
|
|
|
|
Мырзакулов Е.М.
|
|
|
|
|
Мырзакулов Е.М.
|
|
|
|
|
Мырзакулов Е.М.
|
|
|
|
|
Мырзакулов Е.М.
|
|
|
|
|
Мырзакулов Е.М.
|
|
|
|
|
Мырзакулов Е.М.
|
|
|
|
|
Мырзакулов Е.М.
|
|
|
|
|
Мырзакулов Е.М.
|
|
|
|
|
Мырзакулов Е.М.
|
|
|
|
|
Мырзакулов Е.М.
|
|
|
|
Дипломдық жұмысты (жобаны) орындау кестесі
№
|
Жұмыстың кезеңдері
|
Жұмыс кезеңдерін орындау мерзімдері
|
Ескерту
|
1
|
Дипломдық жұмыс (жоба) тақырыбын бекіту
|
|
|
2
|
Дипломдық жұмысты (жобаны) дайындау үшін материалдар
жинау
|
|
|
3
|
Дипломдық жұмыстың
(жобаның) теориялық бөлімін дайындау (1 тарау)
|
|
|
4
|
Дипломдық жұмыстың (жобаның) сараптамалық
бөлімін дайындау (2-3 тарау)
|
|
|
5
|
Дипломдық жұмыстың толық мәтінінің жобалық нұсқасын
аяқтау
|
|
|
6
|
Дипломдық жұмыстың (жобаның) толық мәтінінің жобалық нұсқасын аяқтау
|
|
|
7
|
Дипломдық жұмысты (жобаны) алдын-алақорғауға ұсыну
|
|
|
8
|
Дипломдық жұмысты (жобаны) сын-пікірге ұсыну
|
|
|
9
|
Дипломдық жұмыстың (жобаның) ғылыми жетекшінің пікірімен және сын-пікірімен
соңғы нұсқасын тапсыру
|
|
|
10
|
Дипломдық жұмысты
(жобаны) қорғау
|
|
|
Тапсырманың берілген күні « » 20 ж.
Ғылыми жетекші: Мырзакулов Е.М.
Тапсырманы қабылдаған: Басықара А.П.
Кіріспе
Адамзат баласын әуелден ақ табиғат заңдарын ашу қызықтырып келген еді.Табиғаттың барлық тылсым құбылыстарын зерттейтін физика адамзаттың көптеген сұрақтарына жауап табылуына жол ашты.Алдымен физикалық құбылыстар,Ньютон механикасы,Бікіләлемдік тартылыс заңы классикалық физиканың негізгі қағидаттары мен ерекшеліктері ғылымның көзін ашқын жаңалық болса,одан әрі кванттық физика әлементері,Эйнштейннің жалпы және арнайы салыстырмалы теорясы біздің физика ғылымындағы көзқарастарымызды толығымен өзгертті .Эйнштейн уақыттың барлығы үшін тоқтамай жүріп жатқанымен әр түрлі жағдайдағы адамдар үшін бірдей жылдамдықпен жүрмейтінін анықтады.Мысалы жарық жылдамдығына жақын жүрсе немесе өте үлкен қара құрдым жанында айналса .Ол уақыттың икемділігі мәселесін кеңістік уақыт ұғымын қалыптастыра отырып шешті.Яғни уақыт тұрақты нәрсе емес,немесе ол инвариантты.уақытты енді кеңістіктің төртінші өлшемі ретінде қарастыра аламыз.Физикада термодинамиканың екінші заңы бойынша ,уақыт өте келе жүйелер бұзылады яғни энтропия пайда болады.Біздің ғаламдағы жүйелер тәртіптен хаосқа ауысады және бұл уақыттың бағытын анықтайтын ғаламның сипаты.
Енді қазіргі физикадағы өте үлкен тақырыптардың бірі гравитация қалай жұмыс жасайды?Теллепараллель грвитация дегеніміз не ?Скаляр өріс,Минималды және минималды емес арақашықтықтағы гравитацияның термодинамикасы...деген сияқты тақырыптармен біз осы жұмыс барысында толығымен танысамыз.Ал бұл жұмыстың мақсаты не және осы тақырыптарды меңгеру арқылы біз неге қол жеткізе аламыз ? Біз бұралуға негізделген өзгертілген ауырлық класының космологиялық салдарын зерттейміз. Гравитациялық өріс қисықтық тензорының орнына бұралу тензорымен сипатталатын жалпы салыстырмалылықтың (ЖСТЭ) телепараллель эквивалентінен бастап, біз лагранжды бұралу скалярының ерікті функцияларына таратамыз. Мұндай сценарийде бұралу модификациясы инфляциялық эволюцияны, сондай-ақ кеш уақыттағы үдеуді сипаттай алады. Бүкіл пікірталас гравитациялық өзара әрекеттесуді өзгерту үшін қандай жолдармен жүруге болатыны туралы нұсқаулық болуы мүмкін. Телепараллель гравитация (ТГ) - жалпы салыстырмалылыққа (ЖСТ) баламалы грвитация теориясы. Дегенмен, тұжырымдамалық тұрғыдан бұл мүлдем басқаша. Мысалы, ЖС-та геометрия күш ұғымын ауыстырады, ал траекториялар геодезиямен анықталады
Жалпы салыстырмалылықтың телепаралель эквиваленті (ЖСТЭ) бұл классикалық гравитация тұжырымының эквиваленті, онда қисықтықты пайдаланудың орнына Levi-Civita байланысы арқылы анықталған, қисықтығы жоқ, тек бұралу бола алатын Weitzenb¨ock байланысын пайдаланады. Бұл тәсіл тығыз байланысты стандартты жалпы салыстырмалық, оның ішінде тек «шектік шарттарда» ерекшеленетін әрекеттегі толық туындылар. Бұл орнатуда T тұрғызылған Вирбейн функциясының алғашқы туындыларының туындыларынан ғана түзілетін бұралу тензорынан төрт сызықты тәуелсіз Вирбен және Лагранж тығыздығы сияқты динамикалық нысандар болады. Дегенмен, f(R) тармағына ұқсас модификацияланған гравитация, f(T) телепараллельді нұсқасы модификацияланған деп жалпыланады және Лагранж тығыздығы бұралу скалярының T ерікті функциясы болып табылады. F (T) гравитация теориясының маңызды артықшылығы-өріс теңдеулері екінші ретті дифференциалдық теңдеулер болып табылады. Модификацияланған телепараллель ауырлық күшінің кейбір гравитациялық және космологиялық аспектілерін қарайық.Материя мен бұралу скаляры арасындағы минималды байланысты қарастыру арқылы телепараллельді гравитацияға одан әрі жалпылау енгізілді. Бұл модельде гравитациялық өрісті T бұралу скалярының екі ерікті функциясы тұрғысынан сипаттауға болады, атап айтқанда (T) және (T), (T) функциясы заттың лагранжымен сызықтық байланысты. Бұралу материясының өзара әрекеттесуінің бұл минималды сценарийі,ғаламның инфляциялық фазасынан бастап жеделдетілген кеш уақыт фазаларына дейінгі эволюциясының біртұтас сипаттамасын ұсына алады. Осы модельдің энергетикалық шарттары зерттеліп энергетикалық шекаралардың дұрыстығы тексеріледі жәнен осы модельдің космологиялық қосымшалары үшін динамикалық жүйелік талдау жасалды.
Бұл жұмыста біз кеңейіп келе жатқан космологиялық фонның көрінетін көкжиегінде осы минималды байланысқан F(T) моделінің термодинамикасының аспектілерін қарастырамыз. Шынында да, қара құрдымның термодинамикасы жалпы салыстырмалылық пен термодинамика заңдары арасында байланыс орнатады. Бұл мазмұнда температура мен энтропия, сәйкесінше, беттік гравитация мен көкжиектің ауданына пропорционалды, қара тесікпен байланысты. Қара құрдымның термодинамиканың бірінші заңымен бнрілген формуласы TdS = dM , мұндағы M-қара құрдымның массасы. Сонымен қатар, Джейкобсон Эйнштейн теңдеулерін риндлердің барлық жергілікті горизонттарындағы dQ = TdS негізгі қатынасынан шығаруға болатындығын көрсетті, мұндағы Q және T - сәйкесінше горизонт арқылы энергия ағыны және Унру температурасы. Бұл тәсіл көп ұзамай космологиялық жағдайға жалпыланды, онда Клаузиустың Фридман-Робертсон-Уокер (ФРУ) әлемінің көрінетін көкжиегіне қатынасын қолдану арқылы Фридман теңдеуін термодинамиканың бірінші заңы ретінде қайта жазуға болатындығы көрсетілген.Клаузиус пен гравитациялық өріс теңдеулерінің эквиваленттілігі Гаусс-Бонн гравитациясы, Лавлок гравитациясы, Бран әлемнің гравитациясы, скаляр-тензорлық гравитация, F (R) теориялары және кеңейтілген f (R)-гравитациялық модельдер сияқты жалпы модификацияланған гравитациялық теорияларға зерттелді. F(T) ауырлық күші контекстінде қара құрдым термодинамикасының бірінші заңы зерттелді, ал ФРУ ғаламының көрінетін көкжиегінің термодинамикасы зерттелді . Бұл мәселе кейбір өзгертілген f(T) сценарийлерінде де зерттелуде.
Екінші жағынан, ол өзгертілген гравитациясының f (R) өріс теңдеулерін шығару үшін тепе-тең емес термодинамикалық өңдеуді қолдану керектігін көрсетті. Дегенмен, f(R) гравитациясының көрінетін көкжиегінде термодинамиканың тепе-теңдік сипаттамасын алуға болатындығы дәлелденді. Дәл осындай жұмыстар f (Т) гравитациясында және кейбір кеңейтілген f (R) гравитациялық модельдерінде де жүргізілді.Термодинамиканың бірінші заңынан басқа, гравитациялық теориялардағы термодинамиканың екінші заңын зерттеуге үлкен қызығушылық танытты. Термодинамиканың екінші заңына сәйкес, Горизонт энтропиясы мен материя өрісінің энтропиясының қосындысы, яғни жалпы энтропия уақыттың кемімейтін функциясы болып табылады.
Бұл жұмыста біз F(T)минималды гравитациялық моделіндегі тепе-теңдік емес және тепе-теңдік сипаттамаларында термодинамика заңдарын қарастырамыз.
Достарыңызбен бөлісу: |