Определения релятивистских мультипольных моментов в ньютоновской гравитации массивных объектов

  • M. Abishev Казахский национальный университет им.аль-Фараби, Казахстан, г. Алматы http://orcid.org/0000-0003-3602-6934
  • Q. Hernando Казахский национальный университет им.аль-Фараби, Казахстан, г. Алматы, Институт ядерных наук, национальный автономный университет Мексики, Мексика http://orcid.org/0000-0003-4433-5550
  • N. Beissen Казахский национальный университет им.аль-Фараби, Казахстан, г. Алматы; Таразский государственный педагогический университет, Казахстан, г. Тараз http://orcid.org/0000-0002-1957-2768
  • S. Toktarbay Казахский национальный университет им.аль-Фараби, Казахстан, г. Алматы http://orcid.org/0000-0002-5699-4476
  • A.A. Mansurova Казахский национальный университет им.аль-Фараби, Казахстан, г. Алматы http://orcid.org/0000-0001-6544-5340
  • M. Alimkulova Казахский национальный университет им.аль-Фараби, Казахстан, г. Алматы; Казахский национальный педагогический университет имени Абая, Казахстан, г. Алматы http://orcid.org/0000-0003-4977-7980
  • A. Muratkhan Казахский национальный университет им.аль-Фараби, Казахстан, г. Алматы http://orcid.org/0000-0001-9920-5193
  • N.М. Dzhapashov Казахский национальный университет им.аль-Фараби, Казахстан, г. Алматы http://orcid.org/0000-0002-6338-8132
  • B.C. Kusmanova Казахский национальный университет им.аль-Фараби, Казахстан, г. Алматы http://orcid.org/0000-0002-6452-9240

Аннотация

В ньютоновском приближении гравитационное поле ограниченного распределения масс задается как решение уравнения Пуассона. Можно исследовать некоторые предельные случаи данной метрики, чтобы понять ее физический смысл и структуру. В этой статье мы даем краткое вводное описание наиболее важных понятий мультипольных моментов в ньютоновской гравитации, чтобы оптимизировать нахождение релятивистских определений. В статическомньютоно вском случае мы можем получить полное описание гравитационного поля вне массивного объекта с помощью мультипольных моментов и эти мультипольные моменты относительно легко можно получить путем разложения по сферическим гармоникам. Однако в релятивистском случае ситуация гораздо сложнее. В литературе существует несколько релятивистских определений координатно-независимых мультипольных моментов, которые можно сравнить с ньютоновскими мультипольными моментами. Явный расчет мультипольных моментов действительно довольно громоздкий и трудоемкий. Поэтому приведем некоторые рекуррентные формулы, которые упрощают вычисления и представим некоторые примеры для вычисления мультипольных моментов статической q-метрики. Мы будем использовать метод Героха-Хансена, потому что вычисления в этом случае просты, а метод не зависит от координат. Кроме того, представлено определение Элерса ньютоновского предела и оно использовано для определения мультипольных моментов в ньютоновском приближении данной метрики.

Литература

1 T. Bäckdahl, and Magnus Herberthson, Classical and Quantum Gravity 22.9: 1607 (2005).

2 T. Bäckdahl, Classical and Quantum Gravity 26.17, 175021 (2009).

3 R. Geroch, Journal of Mathematical Physics, 11.2, 437-449 (1970).

4 P. Krtouš, et al, Journal of High Energy Physics, 2007.02, 004 (2007).

5 R.O. Hansen, Journal of Mathematical Physics, 15.1, 46-52 (1974).

6 R. Beig, and S. Walter, On the multipole expansion for stationary space-times, Proc. of the Royal Society of London. A. Mathematical and Physical Sciences, 376.1765, 333-341 (1981).

7 R.P. Kerr, , and A. Schild, General Relativity and Gravitation 41.10, 2485-2499 (2009).

8 H. Quevedo, Intern. J. of Modern Physics D 20.10, 1779-1787 (2011).

9 H. Quevedo, S. Toktarbay, and Ye. Aimuratov, arXiv preprint arXiv:1310.5339 (2013).

10 F.L. Dubeibe, F.D. Lora-Clavijo, and Guillermo A. González, Physics Letters A 381.6, 563-567 (2017).

11 Frutos-Alfaro, Francisco, Hernando Quevedo, and Pedro A. Sanchez, Royal Society open science 5.5, 170826 (2018).

12 Frutos-Alfaro, Francisco, and Michael Soffel, Royal Society open science 5.7, 180640 (2018).
Как цитировать
ABISHEV, M. et al. Определения релятивистских мультипольных моментов в ньютоновской гравитации массивных объектов. Вестник. Серия Физическая (ВКФ), [S.l.], v. 72, n. 1, p. 11-18, mar. 2020. ISSN 2663-2276. Доступно на: <https://bph.kaznu.kz/index.php/zhuzhu/article/view/1237>. Дата доступа: 17 apr. 2021 doi: https://doi.org/10.26577/RCPh.2020.v72.i1.02.
Раздел
Теоретическая физика. Физика ядра и элементарных частиц. Астрофизика

Наиболее читаемые статьи этого автора (авторов)

Особенность: этот модуль требует, что бы был включен хотя бы один модуль статистики/отчетов. Если ваши модули статистики возвращают больше одной метрики, то пожалуйста также выберите главную метрику на странице настроек сайта администратором и/или на страницах настройки управляющего журналом.