Ықшам объектілермен жарықтың гравитациялық ауытқуы үшін Гаусс-Бонне теоремасын қолдану
DOI:
https://doi.org/10.26577/RCPh.2023.v84.i1.02Кілттік сөздер:
GBT теоремасы, жарықтың ауытқуы, ықшам нысандарАннотация
Кеңістік-уақыт геометриясының қисық сипатын растайтын ең әйгілі классикалық тәжірибелердің бірі – жарықтың қисықтығы. Жарықтың ауытқуының әдеттегі түсіндірмесі қарапайым. Массивтік нысан болған кезде, жарық сәулесі әдетте әсер ету параметрі деп аталатын белгілі бір аймақтағы жүйенің жабық массасына тура пропорционал бұрышпен иіледі. Статикалық сфералық симметриялы гравитациялық өріс болған кезде жарықтың ауытқуының бірегей перспективасын ұсынатын жаңа көзқарас бар. Бұл әдіс жарық сәулелерінің траекториясының топологиясының маңыздылығын көрсетеді. Бұл әдіс ауытқу бұрышын есептеу үшін Гаусс-Бонне теоремасын қолдануды пайдаланады.
Бұл жұмыста төртполюсті моменті бар ықшам нысанның гравитациялық өрісімен байланысты сыну көрсеткішін анықтау үшін материалдық орта тәсілін қолданамыз. Біздің зерттеуіміз сыну көрсеткішін және изотропты метрика үшін Гаусс-Бонне теоремасын пайдалана отырып, жинақы объектілер үшін гравитациялық ауытқу бұрышын есептеу әдісін ұсынады. Бұл әдіс әсіресе маңызды, себебі ол жеңіл және релятивистік бөлшектер үшін ауытқу бұрышын есептеуге мүмкіндік береді. Материалдық орта тәсілі ықшам нысанның гравитациялық өрісін сыну көрсеткіші бар орта ретінде қарастыруға мүмкіндік береді. Бұл тәсілді пайдалана отырып, біз ықшам нысанның сыну көрсеткіші мен төртполюсті моменті арасындағы байланысты орнатамыз. Содан кейін біз бұл қатынасты жарық пен релятивистік бөлшектердің ауытқу бұрышын есептеу үшін пайдаланамыз.
Библиографиялық сілтемелер
2 G.W. Gibbons, M.C. Werner, General Relativity and Quantum Cosmology, 25, 235009, 10 (2008).
3 F. Frutos-Alfaro, H. Quevedo, P.A. Sanchez, Royal Society Open Science, 5(5), 170826 (2018): p. 16.
4 S. Toktarbay, H. Quevedo, M. Abishev, A. Muratkhan, European Physical Journal C, 82(4), 382 (2022).
5 M. Abishev, N. Beissen, F. Belissarova, K. Boshkayev, A. Mansurova, A. Muratkhan, H. Quevedo, S. Toktarbay, International Journal of Modern Physics D, 30(13), 2150096, 18 (2021).
6 A. Allahyari, H. Firouzjahi, B. Mashhoon, Physical Review D, 99, 044005, 4–15 (2018).
7 A.K. Sen, Astrophysics, 53(4), 560–569 (2010).
8 S. Roy, A. Sen, General Relativity and Quantum Cosmology, 2, 360 (2015).
9 E. Fischbach, B.S. Freeman, Physical Review D, 22, 2950–2952 (1980).
10 N. Beissen, D. Utepova, M. Abishev, H. Quevedo, M. Khassanov, S. Toktarbay, Symmetry, 15(3), 614 (2023).
11 J. Evans, K. Kanti Nandi, A. Islam, General Relativity and Gravitation., 28, 413–439 (1996).
12 J. Evans, K. Kanti Nandi, A. Islam, American Journal of Physics, 64, 1404–1415 (1996).
13 X.H. Ye, Q. Lin, Journal of Optics A: Pure and Applied Optics, 10, 075001 (2008).
14 J.Nazrul Islam, Rotating Fields in General Relativity, (Cambridge University Press: Cambridge, UK, 2009).
15 S. Roy, A.K. Sen, Journal of Physics: Conference Series, 1, 012002, 1330 (2019).
16 R.H. Boyer, R.W. Lindquist, Journal of Mathematical Physics, 8, 265–281 (1967).
