SlideShare ist ein Scribd-Unternehmen logo
1 von 63
Hubble Ultra Deep Field
universe-beauty.com
‫نام‬ ‫به‬
‫یگانه‬
‫آفریدگار‬
‫هستی‬
1
‫استاند‬ ‫مدل‬ ‫بررسی‬ ‫و‬ ‫عام‬ ‫نسبیت‬‫ارد‬
‫شناسی‬ ‫کیهان‬
‫ابراهیمی‬ ‫حاج‬ ‫میالد‬
‫راهنما‬ ‫استاد‬:‫رضایی‬ ‫زهرا‬ ‫دکتر‬ ‫خانم‬ ‫سرکار‬
‫تحصیلی‬ ‫سال‬ ،‫یزد‬ ‫دانشگاه‬ ،‫فیزیک‬ ‫دانشکده‬95-94
‫مطالب‬ ‫فهرست‬
▪‫مقدمه‬
▪‫عام‬ ‫نسبیت‬
▪‫شناسی‬ ‫کیهان‬ ‫استاندارد‬ ‫مدل‬
▪‫سازی‬ ‫شبیه‬ ‫های‬ ‫کد‬
▪‫منابع‬
3
‫مقدمه‬
▪‫شناسی‬ ‫کیهان‬ ‫تعریف‬
▪‫از‬ ‫شناخت‬ ‫نخستین‬‫راه‬‫شیری‬
‫توسط‬‫هرشل‬ ‫ویلیام‬‫مطال‬ ‫پی‬ ‫در‬‫عه‬
‫ستارگان‬
▪‫توسط‬ ‫شیری‬ ‫راه‬ ‫بهتر‬ ‫شناخت‬
‫شیپلی‬ ‫هارلو‬‫ست‬ ‫از‬ ‫استفاده‬ ‫با‬‫ارگان‬
‫سال‬ ‫در‬ ‫متغیر‬1912
Herschel’s cross-section of the Milky Way
www.newtonsapple.org.uk
Harlow Shapley; November
2, 1885 – October 20, 1972
was an American
astronomer
Friedrich Wilhelm Herschel; 15
November 1738 – 25 August
1822 was a British astronomer
4
‫مقدمه‬
‫های‬ ‫رصد‬‫هابل‬ ‫ادوین‬‫های‬ ‫کهکشان‬ ‫برای‬
‫سال‬ ‫در‬ ‫هابل‬ ‫قانون‬ ‫انتشار‬ ‫و‬ ‫بیشتر‬1929
Edwin Powell Hubble; November 20, 1889 – September 28,
1953 was an American astronomer
‫سرخ‬ ‫به‬ ‫انتقال‬ ‫ثبت‬20‫وسیله‬ ‫به‬ ‫کهکشان‬
‫وی‬.‫ام‬.‫اسلیفر‬‫های‬ ‫سال‬ ‫در‬1925-1912
Vesto Melvin Slipher; November 11, 1875 – November 8, 1969
was an American astronomer 5
‫مقدمه‬
6
www.slideshare.net/VandammeGregorio/big-bang-vscreation/1
𝑣 = 𝑐𝑧 = 𝐻0 𝐷
▪‫هابل‬ ‫قانون‬
▪‫اولیه‬ ‫تفسیر‬:‫انف‬ ‫رخداد‬‫جار‬
‫د‬ ‫ما‬ ‫همسایگی‬ ‫در‬ ‫بزرگی‬‫ر‬
‫عالم‬
▪‫خطی‬‫قانون‬ ‫بودن‬‫هابل‬:
‫خاص‬ ‫مکان‬ ‫به‬ ‫نیاز‬ ‫عدم‬
‫عالم‬ ‫در‬ ‫داشتن‬
𝐻0 = 100ℎ0 𝐾𝑚𝑠−1
𝑀𝑃𝑐−1
ℎ0 = 0.55 − 0.75
Moving toward Moving away
Light Spectrum
RedBlue
Compressed (blue side) Stretched (red side)
UV IR
‫مقدمه‬
▪‫عالم‬ ‫انبساط‬ ‫تشریح‬ ‫برای‬ ‫سرخ‬ ‫به‬ ‫انتقال‬ ‫از‬ ‫استفاده‬
www.slideshare.net/VandammeGregorio/big-bang-vscreation/1
RedBlue
‫مقدمه‬
Galaxy 1
Galaxy 2
Galaxy 3
www.slideshare.net/VandammeGregorio/big-bang-vscreation/1
‫مقدمه‬
▪‫شناسی‬ ‫کیهان‬ ‫آغاز‬ ‫سر‬
‫جدید‬ ‫نظری‬ ‫و‬ ‫رصدی‬
▪،‫برد‬ ‫بلند‬ ‫های‬ ‫برهمکنش‬
‫ب‬ ‫حاکم‬ ‫برهمکنش‬ ‫کاندید‬‫ر‬
‫عالم‬
9
digital.csic.es
▪‫ب‬ ‫نیوتونی‬ ‫گرانی‬ ‫تضاد‬‫اصل‬ ‫ا‬
‫خاص‬ ‫نسبیت‬ ‫دوم‬-‫حد‬
‫سرعت‬c
▪‫ساد‬ ‫عنوان‬ ‫به‬ ‫عام‬ ‫نسبیت‬‫ه‬
‫کن‬ ‫توصیف‬ ‫نظریه‬ ‫ترین‬‫نده‬
‫گرانی‬
‫مقدمه‬
▪‫اصلی‬ ‫اهرم‬ ‫ارزی‬ ‫هم‬ ‫اصل‬
‫نسبیت‬‫عام‬
▪‫ضعیف‬ ‫ارزی‬ ‫هم‬ ‫اصل‬
▪‫قوی‬ ‫ارزی‬ ‫هم‬ ‫اصل‬
▪‫هم‬ ،‫ارزی‬ ‫هم‬ ‫اصل‬ ‫نتیجه‬
‫جرم‬ ‫و‬ ‫لختی‬ ‫جرم‬ ‫شدن‬ ‫ارز‬
‫گرانشی‬
10
www.mysearch.org.uk
‫عام‬ ‫نسبیت‬
▪‫بارز‬ ‫ویژگی‬ ‫یک‬ ‫ای‬ ‫نظریه‬ ‫هر‬
‫دارد‬.
▪‫و‬ ‫گرانش‬ ‫نیروی‬ ‫بین‬ ‫مقایسه‬
‫الکتریکی‬ ‫نیروی‬
▪‫اینشتین‬:‫گ‬ ،‫تداوم‬ ‫واسطه‬ ‫به‬‫رانش‬
‫و‬ ‫است‬ ‫فضازمان‬ ‫از‬ ‫بخشی‬
‫عادی‬ ‫غیر‬ ‫از‬ ‫آن‬ ‫منسوب‬ ‫تأثیرات‬
‫است‬ ‫فضازمان‬ ‫هندسه‬ ‫بودن‬.
Albert Einstein; 14 March
1879 – 18 April 1955 was a
German-born theoretical
physicist
11
‫عام‬ ‫نسبیت‬
▪‫هندسه‬ ،‫فضا‬ ‫عادی‬ ‫های‬ ‫ویژگی‬
‫است‬ ‫اقلیدسی‬.
▪‫قرن‬ ‫در‬ ‫ریمانی‬ ‫هندسه‬ ‫ابداع‬19
‫اقلیدسی‬ ‫هندسه‬ ‫با‬ ‫مغایر‬
Georg Friedrich Bernhard
Riemann; 17 September
1826 – 20 July 1866 was an
influential German
mathematician
Euclid; 300 BCE was a
Greek mathematician, often
referred to as the father of
geometry
12
www.astro.auth.gr
nvpt.wordpress.com
‫عام‬ ‫نسبیت‬
▪‫گرانش‬ ‫حضور‬ ‫در‬ ‫زمان‬ ‫و‬ ‫فضا‬ ‫بودن‬ ‫عادی‬ ‫غیر‬ ‫شده‬ ‫کمی‬ ‫شکل‬:
𝑑𝑠2 =
𝑖,𝑘=0
3
𝑔𝑖𝑘 𝑑𝑥 𝑖 𝑑𝑥 𝑘 ⟹
𝑑𝑠2 ≡ 𝑔𝑖𝑘 𝑑𝑥 𝑖 𝑑𝑥 𝑘
▪‫عام‬ ‫نسبیت‬ ‫بارز‬ ‫ویژگی‬
13
www7b.biglobe.ne.jp/~kcy05t/generela.html
‫عام‬ ‫نسبیت‬
▪‫برداری‬ ‫میدان‬ ‫تعریف‬
𝐵′ 𝑘 =
𝜕𝑥 𝑖
𝜕𝑥′ 𝑘
𝐵𝑖
▪‫عام‬ ‫نسبیت‬ ‫در‬ ‫تبدیل‬ ‫ضریب‬
‫نیست‬ ‫تانسور‬.
▪‫عنوان‬ ‫به‬ ‫موازی‬ ‫ترابرد‬ ‫تعریف‬
‫بردار‬ ‫از‬ ‫گیری‬ ‫تفاضل‬ ‫ابزار‬
▪‫های‬ ‫نماد‬ ‫و‬ ‫هموردا‬ ‫مشتق‬
‫کریستوفل‬
𝐵𝑖;𝑘 ≡
𝜕𝐵𝑖
𝜕𝑥 𝑘
− Γ𝑖𝑘
𝑙
𝐵𝑙 ⟹
𝐵𝑖;𝑘 ≡ 𝐵𝑖,𝑘 − Γ𝑖𝑘
𝑙
𝐵𝑙 14
Elwin Bruno Christoffel;
November 10, 1829 – March
15, 1900 was a German
mathematician and physicist
𝛤𝑘𝑙
𝑖
=
1
2
𝑔𝑖𝑚
𝜕𝑔 𝑚𝑘
𝜕𝑥 𝑙
+
𝜕𝑔𝑙𝑚
𝜕𝑥 𝑘
−
𝜕𝑔 𝑘𝑙
𝜕𝑥 𝑚
www.inspirehep.net/record/1281
391
‫عام‬ ‫نسبیت‬
▪‫ریمان‬ ‫تانسور‬: ▪‫ع‬ ‫نسبیت‬ ‫در‬ ‫ریمانی‬ ‫هندسه‬ ‫از‬ ‫استفاده‬‫ام‬
▪‫های‬ ‫سازی‬ ‫ساده‬‫ریمانی‬ ‫هندسه‬:
15
𝛤𝑘𝑙
𝑖
= 𝛤𝑙𝑘
𝑖
𝑔𝑖𝑘;𝑙 ≡ 0
𝑅𝑖𝑘𝑛
𝑚
=
𝜕Γ𝑖𝑘
𝑚
𝜕𝑥 𝑛
−
𝜕Γ𝑖𝑘
𝑚
𝜕𝑥 𝑘
+ Γ𝑖𝑘
𝑙
Γ𝑙𝑛
𝑚
− Γ𝑖𝑛
𝑙
Γ𝑙𝑘
𝑚
𝑅 𝑘𝑙 = 𝑔𝑖𝑚
𝑅𝑖𝑘𝑙𝑚 ≡ 𝑅 𝑘𝑙𝑚
𝑚
𝑅 = 𝑔𝑖𝑘 𝑅𝑖𝑘 ≡ 𝑅 𝑘
𝑘
𝐺𝑖𝑘 ≡ 𝑅𝑖𝑘 −
1
2
𝑔𝑖𝑘 𝑅
Gregorio Ricci-Curbastro; 12
January 1853 – 6 August
1925 was an Italian
mathematician
Doctoral
students:
Tullio Levi-Civita
𝑅𝑖𝑘 =
𝜕2 ln −𝑔
𝜕𝑥 𝑖 𝜕𝑥 𝑘
−
𝜕Γ𝑖𝑘
𝑙
𝜕𝑥 𝑙
+ 𝛤𝑖𝑛
𝑚
𝛤𝑘𝑚
𝑛
− 𝛤𝑖𝑘
𝑙 𝜕 ln −𝑔
𝜕𝑥 𝑙
▪‫از‬ ‫ریمان‬ ‫تانسور‬ ‫های‬ ‫مؤلفه‬ ‫تعداد‬ ‫کاهش‬
44=256‫به‬20‫تقارن‬ ‫خاطر‬ ‫به‬ ‫مؤلفه‬
‫عام‬ ‫نسبیت‬
▪‫بودن‬ ‫مستقیم‬
▪‫بودن‬ ‫فاصله‬ ‫ترین‬ ‫کوتاه‬
▪‫هندسه‬ ‫راست‬ ‫خط‬ ‫ارز‬ ‫هم‬ ‫ژئودزیک‬
‫است‬ ‫ریمانی‬ ‫هندسه‬ ‫در‬ ‫اقلیدسی‬.
▪‫خط‬ ‫ویژگی‬ ‫دو‬‫راست‬
16
𝑢 𝑖
=
𝑑𝑥 𝑖
(𝜆)
𝑑𝜆
Δ𝑢 𝑖 =
𝑑𝑢 𝑖
𝑑𝜆
𝛿𝜆 + Γ𝑘𝑙
𝑖
𝑢 𝑘 𝛿𝑥 𝑙
𝑑𝑢 𝑖
𝑑𝜆
+ Γ𝑘𝑙
𝑖
𝑢 𝑘 𝑢 𝑙 = 0
𝑠 =
𝜆1
𝜆2
𝑔𝑖𝑘
𝑑𝑥 𝑖
𝑑𝜆
𝑑𝑥 𝑘
𝑑𝜆
1
2
𝑑𝜆 ≡
𝜆1
𝜆2
𝐿𝑑𝜆
𝑑2
𝑥 𝑖
𝑑𝑠2
+ 𝛤𝑘𝑙
𝑖 𝑑𝑥 𝑘
𝑑𝑠
𝑑𝑥 𝑙
𝑑𝑠
= 0
www.sciencecartoonsplus.com/gallery
/einstein/index.php
‫عام‬ ‫نسبیت‬
▪‫مینکوف‬ ‫فضازمان‬ ‫در‬ ‫کنش‬ ‫کلی‬ ‫شکل‬‫سکی‬:
▪‫کنش‬ ‫کمترین‬ ‫اصل‬
▪‫ماده‬ ‫انرژی‬ ‫تانسور‬
17
𝒜 = −
𝑎
𝑐𝑚 𝑎 𝑑𝑆 𝑎 −
1
16𝜋𝑐
𝐹𝑖𝑘 𝐹 𝑖𝑘 −𝑔𝑑4 𝑥 −
𝑎
𝑒 𝑎
𝑐
𝐴𝑖 𝑑𝑎 𝑖
𝑃 𝑎
𝑖
= 𝑐𝑚 𝑎
𝑑𝑎 𝑖
𝑑𝑆 𝑎
𝑇 𝑚
𝑖𝑘
=
𝑐2
𝐸 𝑎
𝑃 𝑎
𝑖
𝑃 𝑎
𝑘
Hermann Minkowski; 22 June
1864 – 12 January 1909 was
a Lithuanian-German
mathematician
‫عام‬ ‫نسبیت‬
18
Dr. Balša Terzić
www.nicadd.niu.edu/~bterzic/
𝑇00 𝑇01 𝑇02 𝑇03
𝑇10 𝑇11 𝑇12 𝑇13
𝑇20 𝑇21 𝑇22 𝑇23
𝑇30 𝑇31 𝑇32 𝑇33
‫عام‬ ‫نسبیت‬
‫شاره‬:
𝑇 𝑚
𝑖𝑘
= 𝑃 + 𝜌𝑐2
𝑢 𝑖
𝑢 𝑘
− 𝑃𝑔𝑖𝑘
‫و‬P‫فشار‬‫و‬ ‫شاره‬𝜌‫چگالی‬‫سکون‬ ‫جرم‬‫و‬
‫انرژی‬ ‫چگالی‬‫داخلی‬
▪‫تکانه‬ ‫و‬ ‫انرژی‬ ‫تانسور‬ ‫پایستگی‬
▪‫ماده‬ ‫نوع‬ ‫سه‬ ‫برای‬ ‫انرژی‬ ‫تانسور‬:
‫غبار‬ ‫و‬ ‫گرد‬:
𝑇 𝑚
𝑖𝑘
= 𝜌0 𝑢 𝑖 𝑢 𝑘‫و‬𝑢 𝑖‫چارسرعت‬‫ذره‬
‫و‬𝜌0‫گرد‬ ‫سکون‬ ‫جرم‬ ‫چگالی‬‫غبار‬
‫نسبیتی‬ ‫ذرات‬:
𝑇 𝑚
𝑖𝑘
= 𝑑𝑖𝑎𝑔 𝜀,
1
3
𝜀,
1
3
𝜀,
1
3
𝜀‫و‬
𝜀‫انرژی‬ ‫چگالی‬
19
𝑇,𝑘
𝑖𝑘
= 0
‫عام‬ ‫نسبیت‬
20
▪‫اینشتین‬ ‫گرانی‬ ‫های‬ ‫چشمه‬ ‫ایده‬
▪‫آمد‬ ‫بدست‬ ‫و‬ ‫اینشتین‬ ‫خطای‬ ‫و‬ ‫آزمون‬‫ن‬
‫اینشتین‬ ‫میدان‬ ‫معادالت‬
▪‫در‬ ‫پایستگی‬ ‫شرط‬ ‫طبیعی‬ ‫وجود‬
‫میدان‬ ‫معادالت‬
▪‫اصل‬ ‫از‬ ‫میدان‬ ‫معادالت‬ ‫آمدن‬ ‫بدست‬
‫جمله‬ ‫افزودن‬ ‫با‬ ‫کنش‬:
𝑅𝑖𝑘 −
1
2
𝑔𝑖𝑘 𝑅 ≡ 𝐺𝑖𝑘 = −𝜅𝑇𝑖𝑘
𝒜G =
1
2𝜅𝑐
𝑅 −𝑔𝑑4
𝑥
▪‫شده‬ ‫اصالح‬ ‫میدان‬ ‫معادالت‬:
www.slideshare.net
‫عام‬ ‫نسبیت‬
21train cemetery ,google
‫عام‬ ‫نسبیت‬
22
▪‫نیوتون‬ ‫گرانش‬ ‫به‬ ‫عام‬ ‫نسبیت‬ ‫تحویل‬‫با‬ ‫ی‬
‫نیوت‬ ‫تقریب‬ ‫به‬ ‫موسوم‬ ‫زیر‬ ‫های‬ ‫تقریب‬‫ونی‬:
‫نانسبیتی‬ ‫ذرات‬ ‫حرکت‬‫است‬.
‫میدان‬‫ضعیف‬ ‫گرانشی‬ ‫های‬‫اند‬.
‫میدان‬‫تغی‬ ‫کندی‬ ‫به‬ ‫زمان‬ ‫با‬ ‫گرانشی‬ ‫های‬‫یر‬
‫کنند‬ ‫می‬.
www.planetpailly.wordpress.com
‫عام‬ ‫نسبیت‬
23
▪‫توسط‬ ‫میدان‬ ‫معادالت‬ ‫پاسخ‬ ‫اولین‬ ‫ارائه‬
‫شیلد‬ ‫شوارتس‬ ‫کارل‬
▪‫کروی‬ ‫توزیع‬ ‫یک‬ ‫از‬ ‫خارج‬ ‫فضازمان‬ ‫هندسه‬
‫جرم‬ ‫به‬ ‫ماده‬𝑀
▪‫شیلد‬ ‫شوارتس‬ ‫متریک‬
▪‫متریک‬ ‫ایستای‬ ‫پاسخ‬
𝑑𝑠2 = 1 −
2𝐺𝑀
𝑟𝑐2
𝑐2 𝑑𝑡2 − 1 −
2𝐺𝑀
𝑟𝑐2
−1
𝑑𝑟2 − 𝑟2 𝑑𝜃2 + sin2 𝜃 𝑑𝜙2
Karl Schwarzschild; October
9, 1873 – May 11, 1916 was
a German physicist and
astronomer
‫عام‬ ‫نسبیت‬
24
▪‫عام‬ ‫نسبیت‬ ‫تجربی‬ ‫های‬ ‫آزمون‬ ‫ترین‬ ‫مهم‬
‫گرانشی‬ ‫سرخ‬ ‫به‬ ‫انتقال‬
‫عطارد‬ ‫حضیض‬ ‫تقدیمی‬ ‫حرکت‬
‫نور‬ ‫شدن‬ ‫خم‬
‫امواج‬(‫تابش‬)‫گرانشی‬
‫ها‬ ‫چاله‬ ‫سیاه‬
www.businessinsider.com.au
‫عام‬ ‫نسبیت‬
‫گرانشی‬ ‫سرخ‬ ‫به‬ ‫انتقال‬
25
www.faculty.humanities.uci.edu
𝑧 =
𝜆 𝐵 − 𝜆 𝐴
𝜆 𝐴
≈
𝐺𝑀
𝑐2 𝑟𝑠
‫عام‬ ‫نسبیت‬
‫عطا‬ ‫حضیض‬ ‫تقدیمی‬ ‫حرکت‬‫رد‬
26
www.wax-science.fr/pourquoi-mercure-est-
une-planete-incroyable/
𝑙
𝑟
= 1 + 𝑒 cos 𝜙 − 𝜙0
𝑛 =
6𝜋𝐺𝑀⨀
𝑙𝑇𝐶2
‫عطارد‬ ‫برای‬𝑛 ≈ 43‫ثانیه‬
‫قرن‬ ‫هر‬ ‫ازای‬ ‫به‬ ‫قوسی‬
‫عام‬ ‫نسبیت‬
‫نور‬ ‫شدن‬ ‫خم‬
27
www.cuentos-cuanticos.com
𝛼 =
4𝐺𝑀⨀
𝑐2 𝑅⨀
≅ 1.75 ‫قوسی‬ ‫ثانیه‬
Sir Arthur Stanley
Eddington; 28 December
1882 – 22 November
1944 was an English
astronomer, physicist,
and mathematician
‫عام‬ ‫نسبیت‬
‫گرانشی‬ ‫امواج‬
28
www.philophysicsforum.blogspot.com
‫عام‬ ‫نسبیت‬
29
www.sciencelicks.net
‫عام‬ ‫نسبیت‬
30
www.black-holes.org/gw150914
‫عام‬ ‫نسبیت‬
31
‫گرانشی‬ ‫امواج‬
www.sourceofconsciousness.wordpress.com
𝑅 ≤
2𝐺𝑀⨀
𝑐2
≡ 𝑅 𝑠
4𝐺𝑀
𝑐2 𝑅
~1
‫شناسی‬ ‫کیهان‬ ‫استاندارد‬ ‫مدل‬
▪‫تخت‬ ً‫ا‬‫مجانب‬ ‫فضازمان‬
▪‫عالم‬ ‫برای‬ ‫نیوتون‬ ‫مدل‬:
‫همگ‬ ،‫یکنواخت‬ ‫ماده‬ ‫از‬ ‫پر‬ ‫و‬ ‫اقلیدسی‬ ،‫فضا‬‫و‬ ‫ن‬
‫همسانگرد‬‫ناپای‬ ‫و‬ ‫نامتناهی‬ ‫عالم‬ ‫ایستا؛‬ ‫و‬‫دار‬
32
▪‫عالم‬ ‫برای‬ ‫اینشتین‬ ‫مدل‬
‫ایستا‬ ‫و‬ ‫همسانگرد‬ ‫و‬ ‫همگن‬
Sir Isaac Newton; 25
December 1642 – 20 March
1726 was an English
physicist and mathematician
𝑑𝑠2 = 𝑐2 𝑑𝑡2 − 𝛼 𝜇𝜈 𝑑𝑥 𝜇 𝑑𝑥 𝜈
𝑥1
2 + 𝑥2
2 + 𝑥3
2 + 𝑥4
2 = 𝑆2
𝑥4 = 𝑆 cos 𝜒 , 𝑟 = sin 𝜒
𝑥1 = sin 𝜒 cos 𝜃 , 0 ≤ 𝑟 ≤ 1
𝑥2 = 𝑆 sin 𝜒 sin 𝜃 cos 𝜙
𝑥3 = 𝑆 sin 𝜒 sin 𝜃 cos 𝜙
‫شناسی‬ ‫کیهان‬ ‫استاندارد‬ ‫مدل‬
▪‫اینشتین‬ ‫متریک‬:
33
𝑑𝑠2
= 𝑐2
𝑑𝑡2
− 𝑑𝜎2
= 𝑐2
𝑑𝑡2
− 𝑆2
𝑑𝜒2
+ sin2
𝜒 𝑑𝜃2
+ sin2
𝜃 𝑑𝜙2
= 𝑐2 𝑑𝑡2 − 𝑆2
𝑑𝑟2
1 − 𝑟2
+ 𝑟2 𝑑𝜃2 + sin2 𝜃 𝑑𝜙2
𝑥0
= 𝑐𝑡 , 𝑥1
= 𝑟 , 𝑥2
= 𝜃 , 𝑥3
= 𝜙 ⟹ 𝑔00 = 1 , 𝑔11 =
−𝑆2
1 − 𝑟2
𝑔33 = −𝑆2 𝑟2 sin2 𝜃 , 𝑔00 = 1 , 𝑔11 = −
1 − 𝑟2
𝑆2
, 𝑔22 =
−1
𝑆2 𝑟2
𝑔33 =
−1
𝑆2 𝑟2 sin2 𝜃
, 𝑔22 = −𝑆2 𝑟2 , Γ33
2
= − sin 𝜃 cos 𝜃 , Γ23
3
= cot 𝜃
Γ11
1
=
𝑟
1 − 𝑟2
, Γ12
2
= Γ13
3
=
1
𝑟
, Γ22
1
= −𝑟2 1 − 𝑟2 , Γ33
1
= −𝑟 1 − 𝑟2 sin2 𝜃
‫شناسی‬ ‫کیهان‬ ‫استاندارد‬ ‫مدل‬
34
𝑅0
0
−
1
2
𝑅 = −
3
𝑆2
, 𝑅1
1
−
1
2
𝑅 = 𝑅2
2
−
1
2
𝑅 = 𝑅3
3
−
1
2
𝑅 = −
1
𝑆2
▪‫اینشتین‬:‫غب‬ ‫و‬ ‫گرد‬ ‫برای‬ ‫انرژی‬ ‫تانسور‬‫ار‬
▪‫آمده‬ ‫بدست‬ ‫میدان‬ ‫معادالت‬:
▪‫اینشتین‬ ‫اصالحیه‬:
𝑇0
0
= 𝜌0 𝑐2 , 𝑇1
1
= 𝑇2
2
= 𝑇3
3
= 0
−
3
𝑆2
= −
8𝜋𝐺
𝑐2
𝜌0 , −
1
𝑆2
= 0
Λ −
3
𝑆2
= −
8𝜋𝐺
𝑐2
𝜌0 , Λ −
1
𝑆2
= 0 ⟹ 𝑆 =
1
Λ
=
𝑐
2 𝜋𝐺𝜌0
Λ ≈ 10−58 𝑐𝑚−2 , 𝑆 ≈ 1029 𝑐𝑚
‫شناسی‬ ‫کیهان‬ ‫استاندارد‬ ‫مدل‬
▪‫اینشتین‬ ‫گمان‬ ‫در‬ ‫فقط‬ ،‫عام‬ ‫نسبیت‬ ‫فرد‬ ‫به‬ ‫منحصر‬ ‫ویژگی‬
▪‫توسط‬ ‫میدان‬ ‫معادالت‬ ‫تهی‬ ‫جواب‬ ‫ارائه‬‫دوسیته‬‫سال‬ ‫همان‬ ‫در‬1917
▪‫دوسیته‬ ‫متریک‬:
▪‫دوسیته‬ ‫عالم‬:‫تهی‬ ‫و‬ ‫ایستا‬ ‫غیر‬
35
𝑑𝑠2 = 𝑐2 1 −
𝐻2 𝑅2
𝑐2
𝑑𝑇2 −
𝑑𝑅2
1 −
𝐻2 𝑅2
𝑐2
− 𝑅2 𝑑𝜃2 + sin2 𝜃 𝑑𝜙2 , Λ =
3𝐻2
𝑐2
Willem de Sitter; 6 May 1872
– 20 November 1934 was a
Dutch mathematician,
physicist, and astronomer
www.relativite.info
‫شناسی‬ ‫کیهان‬ ‫استاندارد‬ ‫مدل‬
36
▪‫دوسیته‬ ‫مدل‬ ‫فضازمان‬
www.thephysicsmill.com
www.slideplayer.com/
‫شناسی‬ ‫کیهان‬ ‫استاندارد‬ ‫مدل‬
37
▪‫شناسی‬ ‫کیهان‬ ‫کننده‬ ‫ساده‬ ‫اصول‬:
‫وایل‬ ‫موضوع‬ ‫اصل‬
‫شناسی‬ ‫کیهان‬ ‫اصل‬
Doctoral advisor:
David Hilbert
Hermann Klaus Hugo Weyl; 9
November 1885 – 8
December 1955 was a
German mathematician,
theoretical physicist and
philosopher
‫شناسی‬ ‫کیهان‬ ‫استاندارد‬ ‫مدل‬
▪‫شناختی‬ ‫کیهان‬ ‫اصل‬ ‫و‬ ‫وایل‬ ‫موضوع‬ ‫اصل‬ ‫با‬ ‫متریک‬ ‫ترین‬ ‫سازگار‬:
38
𝑑𝑠2
= 𝑐2
𝑑𝑡2
− 𝑆2
𝑡
𝑑𝑟2
1 − 𝑘𝑟2
+ 𝑟2
𝑑𝜃2
+ sin2
𝜃 𝑑𝜙2
Howard Percy (Bob)
Robertson; January 27, 1903
– August 26, 1961 was an
American mathematician and
physicist
Arthur Geoffrey Walker; 17
July 1909 – 31 March 2001
was a leading mathematician
who made important
contributions to physics and
physical cosmology
‫شناسی‬ ‫کیهان‬ ‫استاندارد‬ ‫مدل‬
▪‫مقاطع‬ ‫بودن‬ ‫بسته‬ ‫یا‬ ‫باز‬ ‫و‬ ‫عالم‬ ‫انبساط‬ ‫آهنگ‬‫عالم‬
39
𝑔00 = 1 , 𝑔11 = −
𝑆2
1 − 𝑘𝑟2
, 𝑔22 = −𝑆2 𝑟2 , 𝑔33 = −𝑆2 𝑟2 sin2 𝜃
𝑔00 = 1 , 𝑔11 = −
1 − 𝑘𝑟2
𝑆2
, 𝑔22 = −
1
𝑆2 𝑟2
, 𝑔33 = −
1
𝑆2 𝑟2 sin2 𝜃
−𝑔 =
𝑆3 𝑟2 sin 𝜃
1 − 𝑘𝑟2
Γ01
1
= Γ02
2
= Γ03
3
=
1
𝑐
𝑆
𝑆 ,
Γ11
0
=
𝑆 𝑆
𝑐 1 − 𝑘𝑟2
, Γ22
0
=
𝑆 𝑆𝑟2
𝑐
, Γ33
0
=
𝑆 𝑆𝑟2 sin2 𝜃
𝑐
,
Γ33
2
= − sin 𝜃 cos 𝜃 , Γ23
3
= cot 𝜃
Γ12
2
= Γ13
3
=
1
𝑟
, Γ22
1
= −𝑟 1 − 𝑘𝑟2 , Γ33
1
= −𝑟 1 − 𝑘𝑟2 sin2 𝜃
Γ11
1
=
𝑘𝑟
1 − 𝑘𝑟2
‫شناسی‬ ‫کیهان‬ ‫استاندارد‬ ‫مدل‬
40
𝑅0
0
=
3
𝑐2
𝑆
𝑆
𝑅1
1
= 𝑅2
2
= 𝑅3
3
=
1
𝑐2
𝑆
𝑆
+
2 𝑆2 + 2𝑘𝑐2
𝑆2
⟹ 𝑅 =
6
𝑐2
𝑆
𝑆
+
𝑆2 + 𝑘𝑐2
𝑆2
𝐺1
1
≡ 𝑅1
1
−
1
2
𝑅 = −
1
𝑐2
2
𝑆
𝑆
+
𝑆2 + 𝑘𝑐2
𝑆2
= 𝐺2
2
= 𝐺3
3
𝐺0
0
= 𝑅0
0
−
1
2
𝑅 = −
3
𝑐2
𝑆2 + 𝑘𝑐2
𝑆2
‫شناسی‬ ‫کیهان‬ ‫استاندارد‬ ‫مدل‬
41
2
𝑆
𝑆
+
𝑆2 + 𝑘𝑐2
𝑆2
=
8𝜋𝐺
𝑐2
𝑇1
1
=
8𝜋𝐺
𝑐2
𝑇2
2
=
8𝜋𝐺
𝑐2
𝑇3
3
𝑆2
+ 𝑘𝑐2
𝑆2
=
8𝜋𝐺
3𝑐2
𝑇0
0
▪‫متریک‬ ‫از‬ ‫حاصل‬ ‫میدان‬ ‫معادالت‬𝑅𝑊:
▪‫انرژی‬ ‫تانسور‬ ‫یک‬ ‫اصلی‬ ‫ویژگی‬ ‫دو‬:
𝑇1
1
= 𝑇2
2
= 𝑇3
3
= −𝑃 , 𝑇0
0
= 𝜀
𝑑
𝑑𝑆
𝜀𝑆3 + 3𝑃𝑆2 = 0
‫شناسی‬ ‫کیهان‬ ‫استاندارد‬ ‫مدل‬
42
▪‫شده‬ ‫شناخته‬ ‫فاز‬ ‫سه‬
‫تورم‬ ‫از‬ ‫پس‬ ‫عالم‬:
‫تابش‬ ‫سیطره‬
‫ماده‬ ‫سیطره‬
‫تاریک‬ ‫انرژی‬ ‫سیطره‬
physicsworld.com
‫شناسی‬ ‫کیهان‬ ‫استاندارد‬ ‫مدل‬
▪‫تاریک‬ ‫انرژی‬ ‫سیطره‬ ‫تحت‬ ‫عالم‬:
43
▪‫تابش‬ ‫سیطره‬ ‫تحت‬ ‫عالم‬:
‫دینامیک‬ ‫کننده‬ ‫تنظیم‬ ‫عنوان‬ ‫به‬ ‫تابش‬‫عالم‬
‫نوترینو‬ ‫و‬ ‫ها‬ ‫فوتون‬‫ها‬
▪‫ماده‬ ‫سیطره‬ ‫تحت‬ ‫عالم‬:
𝑆(𝑡) ∝ 𝑡
1
2
𝑆(𝑡) ∝ 𝑡
3
2
𝑆 𝑡 ∝ exp 𝐻𝑡
𝐻 =
8𝜋𝜌
3
=
Λ
3
𝑇1
1
= 0 , 𝑇0
0
= 𝜌0 𝑐2
𝑆0
3
𝑆3
‫شناسی‬ ‫کیهان‬ ‫استاندارد‬ ‫مدل‬
44
www.physics.buffalo.e
du/phy411-506/topic7/
‫شناسی‬ ‫کیهان‬ ‫استاندارد‬ ‫مدل‬
45
▪‫های‬ ‫مدل‬ ‫ارائه‬‫الکساندر‬‫فریدمان‬‫سال‬ ‫بین‬‫های‬
1922‫و‬1924-‫مش‬ ‫ویژگی‬ ‫عنوان‬ ‫به‬ ‫تکینگی‬‫ترک‬
▪‫ها‬ ‫فرض‬:‫عالم‬ ‫بر‬ ‫ماده‬ ‫سیطره‬-‫غب‬ ‫و‬ ‫گرد‬ ‫تقریب‬‫ار‬
Alexander Alexandrovich
Friedmann; June 16,
1888 – September 16,
1925 was a Russian and
Soviet physicist and
mathematician
2
𝑆
𝑆
+
𝑆2 + 𝑘𝑐2
𝑆2
= 0
𝑆2 + 𝑘𝑐2
𝑆2
=
8𝜋𝐺𝜌0
3
𝑆0
3
𝑆3
universetoday.com
‫شناسی‬ ‫کیهان‬ ‫استاندارد‬ ‫مدل‬
▪‫برای‬𝑘 = 0:
‫مقاطع‬‫اقلیدسی‬-‫مدل‬‫اینشتین‬-‫دوسیته‬‫در‬
1932
46
𝑆2 =
8𝜋𝐺𝜌0
3
𝑆0
3
𝑆
,
𝑆
𝑆
𝑡0
= 𝐻0
𝜌0 =
3𝐻0
2
8𝜋𝐺
≡ 𝜌𝑐 = 2 × 10−29
ℎ0
2
𝑔
𝑐𝑚3
𝑆 = 𝑆0
𝑡
𝑡0
2
3
, 𝑡0 =
2
3
1
𝐻0
www.spaces.imperial.edu
/russell.lavery/ast100/Lec
tures/Ast100Topic33.html
‫شناسی‬ ‫کیهان‬ ‫استاندارد‬ ‫مدل‬
▪‫برای‬𝑘 = +1:‫بسته‬ ‫مقاطع‬
47
2
𝑆
𝑆
+
𝑆2 + 𝑐2
𝑆2
= 0
𝑆2
+ 𝑐2
𝑆2
−
8𝜋𝐺𝜌0
3
𝑆0
3
𝑆3
= 0
𝜌0 =
3𝐻0
2
4𝜋𝐺
𝑞 𝑐 ⟹ 𝜌0 = 𝜌𝑐Ω0 , Ω0 = 2𝑞0
𝑆 = 𝛼 sin2
Θ
2
=
1
2
𝛼 1 − cos Θ
𝑆 𝑚𝑎𝑥 = 𝛼 =
2𝑞0
2𝑞0 − 1
3
2
𝑐
𝐻0
𝑡 𝐿 =
𝜋𝛼
𝑐
=
2𝜋𝑞0
2𝑞0 − 1
3
2
1
𝐻0
www.iflscience.com
‫شناسی‬ ‫کیهان‬ ‫استاندارد‬ ‫مدل‬
▪‫برای‬𝑘 = −1:
▪‫باز‬ ‫مقاطع‬-‫میلنه‬ ‫مدل‬
48
2
𝑆
𝑆
+
𝑆2
− 𝑐2
𝑆2
= 0
𝑆2 − 𝑐2
𝑆2
−
8𝜋𝐺𝜌0
3
𝑆0
3
𝑆3
= 0
𝜌0 =
3𝑞0 𝐻0
2
4𝜋𝐺
, 𝑆 =
1
2
𝛽 cosh Ψ − 1
Edward Arthur Milne; 14
February 1896 – 21
September 1950 was a
British astrophysicist and
mathematician
www.iflscience.com
‫شناسی‬ ‫کیهان‬ ‫استاندارد‬ ‫مدل‬
▪‫اولیه‬ ‫عالم‬ ‫در‬ ‫دما‬ ‫و‬ ‫تکینگی‬
▪‫های‬ ‫فرض‬‫گاموف‬
▪‫نظریه‬ ‫و‬ ‫داغ‬ ‫مهبانگ‬ ‫ایده‬𝛼 − 𝛽 − 𝛾
49
𝑇 ∝ 𝑆−1
𝑇‫کلوین‬ = 1.52 × 1010 𝑡‫ثانیه‬
−
1
2
George Gamow; March
4, 1904 – August 19,
1968 was a Russian
theoretical physicist and
cosmologist
www.scienceblogs.com
‫شناسی‬ ‫کیهان‬ ‫استاندارد‬ ‫مدل‬
▪‫الکترودینامیک‬:‫تبدیالت‬𝑈 1
▪‫ضعیف‬ ‫برهمکنش‬:‫تبدیالت‬𝑆𝑈(2) 𝐿
▪‫کوانتومی‬ ‫الکترودینامیک‬:‫تبدیالت‬𝑆𝑈(3)
▪𝐺𝑈𝑇𝑠‫در‬𝑆𝑈 3 × 𝑆𝑈 2 × 𝑈 1
‫مجموعه‬ ‫زیر‬𝑆𝑈(5)
▪‫باریون‬ ‫تقارنی‬ ‫بی‬ ‫و‬ ‫بزرگ‬ ‫وحدت‬ ‫نظریه‬‫ی‬
▪‫چرا؟‬
‫تقارنی‬ ‫بی‬:‫پادباریون‬ ‫بر‬ ‫ها‬ ‫باریون‬ ‫غلبه‬‫ها‬
‫حد‬ ‫در‬ ‫فوتون‬ ‫به‬ ‫باریون‬ ‫نسبت‬10−9
▪‫بزرگ‬ ‫وحدت‬ ‫به‬ ‫معروف‬ ‫های‬ ‫نظریه‬
(𝐺𝑈𝑇𝑠)-‫یک‬ ‫در‬ ‫برهمکنش‬ ‫چهار‬
‫برهمکنش‬
50
‫شناسی‬ ‫کیهان‬ ‫استاندارد‬ ‫مدل‬
51
▪‫مجانبی‬ ‫آزادی‬ ‫فرضیه‬
www.incolors.club/collecti
onfdwn-four-
fundamental-forces.htm
‫شناسی‬ ‫کیهان‬ ‫استاندارد‬ ‫مدل‬
▪‫ذره‬ ‫افق‬
▪‫توان‬ ‫می‬ ‫آن‬ ‫در‬ ‫که‬ ‫ای‬ ‫فاصله‬ ‫ویژه‬ ‫حد‬
‫دید‬ ‫را‬ ‫نور‬ ‫های‬ ‫چشمه‬:
52
𝑹 𝑷 =
𝒄
𝑯 𝟎
×
𝟐 𝒌 = 𝟎 , 𝒒 𝟎 =
𝟏
𝟐
𝟐
𝟐𝒒 𝟎 − 𝟏
𝒔𝒊𝒏−𝟏
𝟐𝒒 𝟎 − 𝟏
𝟐𝒒 𝟎
𝒌 = 𝟏 , 𝒒 𝟎 >
𝟏
𝟐
𝟐
𝟏 − 𝟐𝒒 𝟎
𝒔𝒊𝒏𝒉−𝟏
𝟏 − 𝟐𝒒 𝟎
𝟐𝒒 𝟎
𝒌 = −𝟏 , 𝒒 𝟎 <
𝟏
𝟐
‫از‬ ‫بیش‬ ‫ای‬ ‫فاصله‬ ‫که‬ ‫ذراتی‬ ‫رصد‬ ‫بودن‬ ‫ناممکن‬𝑹 𝑷
‫رص‬ ‫ابزار‬ ‫شدن‬ ‫تر‬ ‫پیشرفته‬ ‫با‬ ‫حتی‬ ‫دارند؛‬ ‫ما‬ ‫از‬‫دی‬
‫شناسی‬ ‫کیهان‬ ‫استاندارد‬ ‫مدل‬
▪‫رویداد‬ ‫افق‬
▪‫امکان‬ ‫آن‬ ‫در‬ ‫که‬ ‫ای‬ ‫فاصله‬ ‫ویژه‬ ‫حد‬
‫اک‬ ‫به‬ ‫آینده‬ ‫از‬ ‫سیگنالی‬ ‫رسیدن‬‫نون‬
‫دارد‬ ‫وجود‬:
‫مدل‬ ‫در‬ ‫رویداد‬ ‫افق‬ ‫وجود‬ ‫عدم‬
‫استاندارد‬
‫دوسیته‬ ‫مدل‬ ‫در‬:
53
𝑅 𝐸 =
𝑐
𝐻0
www.sourceofconsciousness.wordpress.com
‫شناسی‬ ‫کیهان‬ ‫استاندارد‬ ‫مدل‬
▪‫استاندارد‬ ‫مدل‬ ‫مسائل‬ ‫برخی‬
.1‫افق‬ ‫مسئله‬
‫م‬ ‫بر‬ ‫تابش‬ ‫تسلط‬ ‫با‬ ‫عالم‬ ‫اولیه‬ ‫شرایط‬ ‫در‬‫و‬ ‫اده‬
‫پیش‬ ‫فروض‬:
‫تا‬ ‫موج‬ ‫ریز‬ ‫بقایای‬ ‫همگنی‬~1028
𝑐𝑚
54
𝑅 𝑃 = 2𝑐𝑡
𝑅‫همگن‬ 𝑡0 = 2𝑐𝑡 = 62 𝑐𝑚 !!!!!!!!!!
.2‫بودن‬ ‫تخت‬ ‫مسئله‬:
‫جمله‬ ‫حذف‬𝑘𝑐2/𝑆2‫نخستین‬ ‫عالم‬ ‫در‬
‫مقیاس‬ ‫عامل‬ ‫تغییر‬ ‫با‬:
‫گرفتن‬ ‫نادیده‬𝑘𝑐2 𝑆2‫بودن‬ ‫تخت‬ ‫همان‬
‫عالم‬ ‫دقیق‬
Ω − 1 ≅ 4.3ℎ0
2
× 10−53 Ω0 − 1
‫شناسی‬ ‫کیهان‬ ‫استاندارد‬ ‫مدل‬
55
.3‫آنتروپی‬ ‫مسئله‬:
‫افق‬ ‫مسئله‬ ‫و‬ ‫بودن‬ ‫تخت‬ ‫مسئله‬ ‫از‬ ‫تکراری‬
Σ =
4𝜋
3𝑘
𝛼𝑇0
3
𝑅3 ≈ ℎ0
−3
4.4 87
𝑇0
2.7 𝐾
3
www.sciencecartoonsplus.com/gallery
/einstein/index.php
‫شناسی‬ ‫کیهان‬ ‫استاندارد‬ ‫مدل‬
‫فعلی‬ ‫چگالی‬:
‫بستار‬ ‫چگالی‬~10−29
𝑔𝑐𝑚−3
56
.4‫قطبی‬ ‫تک‬ ‫مسئله‬:
‫از‬ ‫تقارن‬ ‫شکست‬𝑆𝑈(5) ‫به‬ 𝑆𝑈 3
× 𝑆𝑈 2 × 𝑈 1‫با‬ ‫ذراتی‬ ‫ایجاد‬ ‫باعث‬
‫قطبی‬ ‫تک‬ ‫های‬ ‫ویژگی‬
‫پیمانه‬ ‫میدان‬ ‫نظریات‬ ‫از‬ ‫ریاضی‬ ‫ای‬ ‫نتیجه‬‫ای‬
‫قطبی‬ ‫تک‬ ‫جرم‬~1016 𝐺𝑒𝑣‫و‬‫بسیار‬ ‫ذراتی‬
‫پایدار‬
‫قطبی‬ ‫تک‬ ‫یک‬ ‫جرمی‬ ‫چگالی‬:
1016 𝐺𝑒𝑣
𝑐2
4𝜋
3
2𝑐𝑡 3
𝜌 𝑀 ≅ 1.5 × 10−13
𝑇0
2.7 𝐾
3
𝑔𝑐𝑚−3
www.slideplayer.com/slide/4137547/
‫شناسی‬ ‫کیهان‬ ‫استاندارد‬ ‫مدل‬
▪‫های‬ ‫ورودی‬ ‫با‬ ‫استاندارد‬ ‫مدل‬ ‫نواقص‬ ‫رفع‬
‫به‬ ‫جدید‬‫عصر‬𝐺𝑈𝑇
▪‫گوث‬ ‫آلن‬‫سال‬ ‫در‬1981
▪‫تورمی‬ ‫مدل‬‫گوث‬
57
𝑡 < 𝑡1 ∶ 𝑆 𝑡 ∝ 𝑡
1
2
𝑡1 < 𝑡 < 𝑡2 ∶ 𝑆 𝑡 ∝ exp 𝑡
𝜏 , 𝜏 = 𝑐𝑡𝑒
𝑡2 < 𝑡 ∶ 𝑆 𝑡 ∝ 𝑡
1
2
Alan Harvey Guth;
born February 27,
1947 is an American
theoretical physicist
and cosmologist
www.pef.uni-lj.si
‫سازی‬ ‫شبیه‬ ‫های‬ ‫کد‬
▪‫عالم‬ ‫از‬ ‫نظری‬ ‫مدل‬ ‫یک‬ ‫ساخت‬
▪‫کامپیوت‬ ‫زبان‬ ‫به‬ ‫مدل‬ ‫این‬ ‫تبدیل‬‫ر‬
▪‫مدل‬ ‫اجرای‬
▪‫نتایج‬ ‫ثبت‬ ‫گیری‬ ‫داده‬:‫بی‬ ‫پیش‬‫نی‬
‫نظری‬ ‫مدل‬ ‫های‬
▪‫مدل‬ ‫با‬ ‫ها‬ ‫بینی‬ ‫پیش‬ ‫این‬ ‫مقایسه‬
‫رصدی‬
58
‫سازی‬ ‫شبیه‬ ‫هدف‬:‫های‬ ‫داده‬ ‫مقایسه‬
‫نظری‬ ‫مدل‬ ‫های‬ ‫بینی‬ ‫پیش‬ ‫با‬ ‫رصدی‬‫و‬
‫نظری‬ ‫مدل‬ ‫درستی‬ ‫میزان‬ ‫تخمین‬
www.risa.stanford.edu
‫سازی‬ ‫شبیه‬ ‫های‬ ‫کد‬
▪‫سازی‬ ‫شبیه‬𝑁‫ای‬ ‫ذره‬:
‫تأث‬ ‫تحت‬ ‫که‬ ‫ذرات‬ ‫از‬ ‫دینامیکی‬ ‫سیستمی‬‫یر‬
‫هستند‬ ‫گرانش‬ ‫مثل‬ ‫نیروها‬.
𝐺𝐴𝑇𝐺𝐸𝑇 − 2
59
wwwmpa.mpa-
garching.mpg.de/galform/gadget/collision/in
dex.html
Volker Springel; born
November 18, 1970 in
Backnang is a German
astrophysicist and
cosmologist.
‫سازی‬ ‫شبیه‬ ‫های‬ ‫کد‬
60
wwwmpa.mpa-
garching.mpg.de/galform/gadget/index.sht
ml
‫سازی‬ ‫شبیه‬ ‫های‬ ‫کد‬
▪ 𝑀𝑖𝑐𝑟𝑂𝑀𝐸𝐺𝐴𝑠
▪‫محاسبه‬ ‫برای‬
𝑅𝑒𝑙𝑖𝑐 𝑑𝑒𝑛𝑠𝑖𝑡𝑦
𝐷𝑖𝑟𝑒𝑐𝑡 𝑑𝑒𝑛𝑠𝑖𝑡𝑦
𝐼𝑛𝑑𝑖𝑟𝑒𝑐𝑡 𝑑𝑒𝑛𝑠𝑖𝑡𝑦
61
inspirehep.net/record/1280091/plots
‫منابع‬
.1‫ویشنو‬ ‫جایانت‬ ،‫نارلیکار‬1938‫آشنایی‬ ،
،‫شناسی‬ ‫کیهان‬ ‫با‬(‫ترجمه‬:‫رهب‬ ‫منیژه‬‫ر‬.)
‫دانشگاهی‬ ‫نشر‬ ‫مرکز‬( .‫انتشار‬ ‫تاریخ‬‫به‬
‫اصلی‬ ‫زبان‬2002)
.2‫ولفگانگ‬ ،‫ریندلر‬1924‫خاص‬ ‫نسبیت‬ ،
،‫کیهانشناختی‬ ‫و‬ ‫عام‬ ‫و‬(‫ترجمه‬:‫رضا‬
‫معصومی‬ ‫حسین‬ ،‫منصوری‬.)‫نش‬ ‫مرکز‬‫ر‬
‫دانشگاهی‬( .‫اص‬ ‫زبان‬ ‫به‬ ‫انتشار‬ ‫تاریخ‬‫لی‬
1977)
62
63
‫با‬‫تشکر‬
‫دانی‬ ‫قدر‬ ‫و‬
‫شما‬ ‫توجه‬ ‫از‬
www.3tags.org/article/andromeda-galaxy
Andromeda

Weitere ähnliche Inhalte

Empfohlen

How Race, Age and Gender Shape Attitudes Towards Mental Health
How Race, Age and Gender Shape Attitudes Towards Mental HealthHow Race, Age and Gender Shape Attitudes Towards Mental Health
How Race, Age and Gender Shape Attitudes Towards Mental HealthThinkNow
 
AI Trends in Creative Operations 2024 by Artwork Flow.pdf
AI Trends in Creative Operations 2024 by Artwork Flow.pdfAI Trends in Creative Operations 2024 by Artwork Flow.pdf
AI Trends in Creative Operations 2024 by Artwork Flow.pdfmarketingartwork
 
PEPSICO Presentation to CAGNY Conference Feb 2024
PEPSICO Presentation to CAGNY Conference Feb 2024PEPSICO Presentation to CAGNY Conference Feb 2024
PEPSICO Presentation to CAGNY Conference Feb 2024Neil Kimberley
 
Content Methodology: A Best Practices Report (Webinar)
Content Methodology: A Best Practices Report (Webinar)Content Methodology: A Best Practices Report (Webinar)
Content Methodology: A Best Practices Report (Webinar)contently
 
How to Prepare For a Successful Job Search for 2024
How to Prepare For a Successful Job Search for 2024How to Prepare For a Successful Job Search for 2024
How to Prepare For a Successful Job Search for 2024Albert Qian
 
Social Media Marketing Trends 2024 // The Global Indie Insights
Social Media Marketing Trends 2024 // The Global Indie InsightsSocial Media Marketing Trends 2024 // The Global Indie Insights
Social Media Marketing Trends 2024 // The Global Indie InsightsKurio // The Social Media Age(ncy)
 
Trends In Paid Search: Navigating The Digital Landscape In 2024
Trends In Paid Search: Navigating The Digital Landscape In 2024Trends In Paid Search: Navigating The Digital Landscape In 2024
Trends In Paid Search: Navigating The Digital Landscape In 2024Search Engine Journal
 
5 Public speaking tips from TED - Visualized summary
5 Public speaking tips from TED - Visualized summary5 Public speaking tips from TED - Visualized summary
5 Public speaking tips from TED - Visualized summarySpeakerHub
 
ChatGPT and the Future of Work - Clark Boyd
ChatGPT and the Future of Work - Clark Boyd ChatGPT and the Future of Work - Clark Boyd
ChatGPT and the Future of Work - Clark Boyd Clark Boyd
 
Getting into the tech field. what next
Getting into the tech field. what next Getting into the tech field. what next
Getting into the tech field. what next Tessa Mero
 
Google's Just Not That Into You: Understanding Core Updates & Search Intent
Google's Just Not That Into You: Understanding Core Updates & Search IntentGoogle's Just Not That Into You: Understanding Core Updates & Search Intent
Google's Just Not That Into You: Understanding Core Updates & Search IntentLily Ray
 
Time Management & Productivity - Best Practices
Time Management & Productivity -  Best PracticesTime Management & Productivity -  Best Practices
Time Management & Productivity - Best PracticesVit Horky
 
The six step guide to practical project management
The six step guide to practical project managementThe six step guide to practical project management
The six step guide to practical project managementMindGenius
 
Beginners Guide to TikTok for Search - Rachel Pearson - We are Tilt __ Bright...
Beginners Guide to TikTok for Search - Rachel Pearson - We are Tilt __ Bright...Beginners Guide to TikTok for Search - Rachel Pearson - We are Tilt __ Bright...
Beginners Guide to TikTok for Search - Rachel Pearson - We are Tilt __ Bright...RachelPearson36
 
Unlocking the Power of ChatGPT and AI in Testing - A Real-World Look, present...
Unlocking the Power of ChatGPT and AI in Testing - A Real-World Look, present...Unlocking the Power of ChatGPT and AI in Testing - A Real-World Look, present...
Unlocking the Power of ChatGPT and AI in Testing - A Real-World Look, present...Applitools
 
12 Ways to Increase Your Influence at Work
12 Ways to Increase Your Influence at Work12 Ways to Increase Your Influence at Work
12 Ways to Increase Your Influence at WorkGetSmarter
 

Empfohlen (20)

How Race, Age and Gender Shape Attitudes Towards Mental Health
How Race, Age and Gender Shape Attitudes Towards Mental HealthHow Race, Age and Gender Shape Attitudes Towards Mental Health
How Race, Age and Gender Shape Attitudes Towards Mental Health
 
AI Trends in Creative Operations 2024 by Artwork Flow.pdf
AI Trends in Creative Operations 2024 by Artwork Flow.pdfAI Trends in Creative Operations 2024 by Artwork Flow.pdf
AI Trends in Creative Operations 2024 by Artwork Flow.pdf
 
Skeleton Culture Code
Skeleton Culture CodeSkeleton Culture Code
Skeleton Culture Code
 
PEPSICO Presentation to CAGNY Conference Feb 2024
PEPSICO Presentation to CAGNY Conference Feb 2024PEPSICO Presentation to CAGNY Conference Feb 2024
PEPSICO Presentation to CAGNY Conference Feb 2024
 
Content Methodology: A Best Practices Report (Webinar)
Content Methodology: A Best Practices Report (Webinar)Content Methodology: A Best Practices Report (Webinar)
Content Methodology: A Best Practices Report (Webinar)
 
How to Prepare For a Successful Job Search for 2024
How to Prepare For a Successful Job Search for 2024How to Prepare For a Successful Job Search for 2024
How to Prepare For a Successful Job Search for 2024
 
Social Media Marketing Trends 2024 // The Global Indie Insights
Social Media Marketing Trends 2024 // The Global Indie InsightsSocial Media Marketing Trends 2024 // The Global Indie Insights
Social Media Marketing Trends 2024 // The Global Indie Insights
 
Trends In Paid Search: Navigating The Digital Landscape In 2024
Trends In Paid Search: Navigating The Digital Landscape In 2024Trends In Paid Search: Navigating The Digital Landscape In 2024
Trends In Paid Search: Navigating The Digital Landscape In 2024
 
5 Public speaking tips from TED - Visualized summary
5 Public speaking tips from TED - Visualized summary5 Public speaking tips from TED - Visualized summary
5 Public speaking tips from TED - Visualized summary
 
ChatGPT and the Future of Work - Clark Boyd
ChatGPT and the Future of Work - Clark Boyd ChatGPT and the Future of Work - Clark Boyd
ChatGPT and the Future of Work - Clark Boyd
 
Getting into the tech field. what next
Getting into the tech field. what next Getting into the tech field. what next
Getting into the tech field. what next
 
Google's Just Not That Into You: Understanding Core Updates & Search Intent
Google's Just Not That Into You: Understanding Core Updates & Search IntentGoogle's Just Not That Into You: Understanding Core Updates & Search Intent
Google's Just Not That Into You: Understanding Core Updates & Search Intent
 
How to have difficult conversations
How to have difficult conversations How to have difficult conversations
How to have difficult conversations
 
Introduction to Data Science
Introduction to Data ScienceIntroduction to Data Science
Introduction to Data Science
 
Time Management & Productivity - Best Practices
Time Management & Productivity -  Best PracticesTime Management & Productivity -  Best Practices
Time Management & Productivity - Best Practices
 
The six step guide to practical project management
The six step guide to practical project managementThe six step guide to practical project management
The six step guide to practical project management
 
Beginners Guide to TikTok for Search - Rachel Pearson - We are Tilt __ Bright...
Beginners Guide to TikTok for Search - Rachel Pearson - We are Tilt __ Bright...Beginners Guide to TikTok for Search - Rachel Pearson - We are Tilt __ Bright...
Beginners Guide to TikTok for Search - Rachel Pearson - We are Tilt __ Bright...
 
Unlocking the Power of ChatGPT and AI in Testing - A Real-World Look, present...
Unlocking the Power of ChatGPT and AI in Testing - A Real-World Look, present...Unlocking the Power of ChatGPT and AI in Testing - A Real-World Look, present...
Unlocking the Power of ChatGPT and AI in Testing - A Real-World Look, present...
 
12 Ways to Increase Your Influence at Work
12 Ways to Increase Your Influence at Work12 Ways to Increase Your Influence at Work
12 Ways to Increase Your Influence at Work
 
ChatGPT webinar slides
ChatGPT webinar slidesChatGPT webinar slides
ChatGPT webinar slides
 

General relativity and studying of the standard model of cosmology

  • 1. Hubble Ultra Deep Field universe-beauty.com ‫نام‬ ‫به‬ ‫یگانه‬ ‫آفریدگار‬ ‫هستی‬ 1
  • 2. ‫استاند‬ ‫مدل‬ ‫بررسی‬ ‫و‬ ‫عام‬ ‫نسبیت‬‫ارد‬ ‫شناسی‬ ‫کیهان‬ ‫ابراهیمی‬ ‫حاج‬ ‫میالد‬ ‫راهنما‬ ‫استاد‬:‫رضایی‬ ‫زهرا‬ ‫دکتر‬ ‫خانم‬ ‫سرکار‬ ‫تحصیلی‬ ‫سال‬ ،‫یزد‬ ‫دانشگاه‬ ،‫فیزیک‬ ‫دانشکده‬95-94
  • 3. ‫مطالب‬ ‫فهرست‬ ▪‫مقدمه‬ ▪‫عام‬ ‫نسبیت‬ ▪‫شناسی‬ ‫کیهان‬ ‫استاندارد‬ ‫مدل‬ ▪‫سازی‬ ‫شبیه‬ ‫های‬ ‫کد‬ ▪‫منابع‬ 3
  • 4. ‫مقدمه‬ ▪‫شناسی‬ ‫کیهان‬ ‫تعریف‬ ▪‫از‬ ‫شناخت‬ ‫نخستین‬‫راه‬‫شیری‬ ‫توسط‬‫هرشل‬ ‫ویلیام‬‫مطال‬ ‫پی‬ ‫در‬‫عه‬ ‫ستارگان‬ ▪‫توسط‬ ‫شیری‬ ‫راه‬ ‫بهتر‬ ‫شناخت‬ ‫شیپلی‬ ‫هارلو‬‫ست‬ ‫از‬ ‫استفاده‬ ‫با‬‫ارگان‬ ‫سال‬ ‫در‬ ‫متغیر‬1912 Herschel’s cross-section of the Milky Way www.newtonsapple.org.uk Harlow Shapley; November 2, 1885 – October 20, 1972 was an American astronomer Friedrich Wilhelm Herschel; 15 November 1738 – 25 August 1822 was a British astronomer 4
  • 5. ‫مقدمه‬ ‫های‬ ‫رصد‬‫هابل‬ ‫ادوین‬‫های‬ ‫کهکشان‬ ‫برای‬ ‫سال‬ ‫در‬ ‫هابل‬ ‫قانون‬ ‫انتشار‬ ‫و‬ ‫بیشتر‬1929 Edwin Powell Hubble; November 20, 1889 – September 28, 1953 was an American astronomer ‫سرخ‬ ‫به‬ ‫انتقال‬ ‫ثبت‬20‫وسیله‬ ‫به‬ ‫کهکشان‬ ‫وی‬.‫ام‬.‫اسلیفر‬‫های‬ ‫سال‬ ‫در‬1925-1912 Vesto Melvin Slipher; November 11, 1875 – November 8, 1969 was an American astronomer 5
  • 6. ‫مقدمه‬ 6 www.slideshare.net/VandammeGregorio/big-bang-vscreation/1 𝑣 = 𝑐𝑧 = 𝐻0 𝐷 ▪‫هابل‬ ‫قانون‬ ▪‫اولیه‬ ‫تفسیر‬:‫انف‬ ‫رخداد‬‫جار‬ ‫د‬ ‫ما‬ ‫همسایگی‬ ‫در‬ ‫بزرگی‬‫ر‬ ‫عالم‬ ▪‫خطی‬‫قانون‬ ‫بودن‬‫هابل‬: ‫خاص‬ ‫مکان‬ ‫به‬ ‫نیاز‬ ‫عدم‬ ‫عالم‬ ‫در‬ ‫داشتن‬ 𝐻0 = 100ℎ0 𝐾𝑚𝑠−1 𝑀𝑃𝑐−1 ℎ0 = 0.55 − 0.75
  • 7. Moving toward Moving away Light Spectrum RedBlue Compressed (blue side) Stretched (red side) UV IR ‫مقدمه‬ ▪‫عالم‬ ‫انبساط‬ ‫تشریح‬ ‫برای‬ ‫سرخ‬ ‫به‬ ‫انتقال‬ ‫از‬ ‫استفاده‬ www.slideshare.net/VandammeGregorio/big-bang-vscreation/1
  • 8. RedBlue ‫مقدمه‬ Galaxy 1 Galaxy 2 Galaxy 3 www.slideshare.net/VandammeGregorio/big-bang-vscreation/1
  • 9. ‫مقدمه‬ ▪‫شناسی‬ ‫کیهان‬ ‫آغاز‬ ‫سر‬ ‫جدید‬ ‫نظری‬ ‫و‬ ‫رصدی‬ ▪،‫برد‬ ‫بلند‬ ‫های‬ ‫برهمکنش‬ ‫ب‬ ‫حاکم‬ ‫برهمکنش‬ ‫کاندید‬‫ر‬ ‫عالم‬ 9 digital.csic.es ▪‫ب‬ ‫نیوتونی‬ ‫گرانی‬ ‫تضاد‬‫اصل‬ ‫ا‬ ‫خاص‬ ‫نسبیت‬ ‫دوم‬-‫حد‬ ‫سرعت‬c ▪‫ساد‬ ‫عنوان‬ ‫به‬ ‫عام‬ ‫نسبیت‬‫ه‬ ‫کن‬ ‫توصیف‬ ‫نظریه‬ ‫ترین‬‫نده‬ ‫گرانی‬
  • 10. ‫مقدمه‬ ▪‫اصلی‬ ‫اهرم‬ ‫ارزی‬ ‫هم‬ ‫اصل‬ ‫نسبیت‬‫عام‬ ▪‫ضعیف‬ ‫ارزی‬ ‫هم‬ ‫اصل‬ ▪‫قوی‬ ‫ارزی‬ ‫هم‬ ‫اصل‬ ▪‫هم‬ ،‫ارزی‬ ‫هم‬ ‫اصل‬ ‫نتیجه‬ ‫جرم‬ ‫و‬ ‫لختی‬ ‫جرم‬ ‫شدن‬ ‫ارز‬ ‫گرانشی‬ 10 www.mysearch.org.uk
  • 11. ‫عام‬ ‫نسبیت‬ ▪‫بارز‬ ‫ویژگی‬ ‫یک‬ ‫ای‬ ‫نظریه‬ ‫هر‬ ‫دارد‬. ▪‫و‬ ‫گرانش‬ ‫نیروی‬ ‫بین‬ ‫مقایسه‬ ‫الکتریکی‬ ‫نیروی‬ ▪‫اینشتین‬:‫گ‬ ،‫تداوم‬ ‫واسطه‬ ‫به‬‫رانش‬ ‫و‬ ‫است‬ ‫فضازمان‬ ‫از‬ ‫بخشی‬ ‫عادی‬ ‫غیر‬ ‫از‬ ‫آن‬ ‫منسوب‬ ‫تأثیرات‬ ‫است‬ ‫فضازمان‬ ‫هندسه‬ ‫بودن‬. Albert Einstein; 14 March 1879 – 18 April 1955 was a German-born theoretical physicist 11
  • 12. ‫عام‬ ‫نسبیت‬ ▪‫هندسه‬ ،‫فضا‬ ‫عادی‬ ‫های‬ ‫ویژگی‬ ‫است‬ ‫اقلیدسی‬. ▪‫قرن‬ ‫در‬ ‫ریمانی‬ ‫هندسه‬ ‫ابداع‬19 ‫اقلیدسی‬ ‫هندسه‬ ‫با‬ ‫مغایر‬ Georg Friedrich Bernhard Riemann; 17 September 1826 – 20 July 1866 was an influential German mathematician Euclid; 300 BCE was a Greek mathematician, often referred to as the father of geometry 12 www.astro.auth.gr nvpt.wordpress.com
  • 13. ‫عام‬ ‫نسبیت‬ ▪‫گرانش‬ ‫حضور‬ ‫در‬ ‫زمان‬ ‫و‬ ‫فضا‬ ‫بودن‬ ‫عادی‬ ‫غیر‬ ‫شده‬ ‫کمی‬ ‫شکل‬: 𝑑𝑠2 = 𝑖,𝑘=0 3 𝑔𝑖𝑘 𝑑𝑥 𝑖 𝑑𝑥 𝑘 ⟹ 𝑑𝑠2 ≡ 𝑔𝑖𝑘 𝑑𝑥 𝑖 𝑑𝑥 𝑘 ▪‫عام‬ ‫نسبیت‬ ‫بارز‬ ‫ویژگی‬ 13 www7b.biglobe.ne.jp/~kcy05t/generela.html
  • 14. ‫عام‬ ‫نسبیت‬ ▪‫برداری‬ ‫میدان‬ ‫تعریف‬ 𝐵′ 𝑘 = 𝜕𝑥 𝑖 𝜕𝑥′ 𝑘 𝐵𝑖 ▪‫عام‬ ‫نسبیت‬ ‫در‬ ‫تبدیل‬ ‫ضریب‬ ‫نیست‬ ‫تانسور‬. ▪‫عنوان‬ ‫به‬ ‫موازی‬ ‫ترابرد‬ ‫تعریف‬ ‫بردار‬ ‫از‬ ‫گیری‬ ‫تفاضل‬ ‫ابزار‬ ▪‫های‬ ‫نماد‬ ‫و‬ ‫هموردا‬ ‫مشتق‬ ‫کریستوفل‬ 𝐵𝑖;𝑘 ≡ 𝜕𝐵𝑖 𝜕𝑥 𝑘 − Γ𝑖𝑘 𝑙 𝐵𝑙 ⟹ 𝐵𝑖;𝑘 ≡ 𝐵𝑖,𝑘 − Γ𝑖𝑘 𝑙 𝐵𝑙 14 Elwin Bruno Christoffel; November 10, 1829 – March 15, 1900 was a German mathematician and physicist 𝛤𝑘𝑙 𝑖 = 1 2 𝑔𝑖𝑚 𝜕𝑔 𝑚𝑘 𝜕𝑥 𝑙 + 𝜕𝑔𝑙𝑚 𝜕𝑥 𝑘 − 𝜕𝑔 𝑘𝑙 𝜕𝑥 𝑚 www.inspirehep.net/record/1281 391
  • 15. ‫عام‬ ‫نسبیت‬ ▪‫ریمان‬ ‫تانسور‬: ▪‫ع‬ ‫نسبیت‬ ‫در‬ ‫ریمانی‬ ‫هندسه‬ ‫از‬ ‫استفاده‬‫ام‬ ▪‫های‬ ‫سازی‬ ‫ساده‬‫ریمانی‬ ‫هندسه‬: 15 𝛤𝑘𝑙 𝑖 = 𝛤𝑙𝑘 𝑖 𝑔𝑖𝑘;𝑙 ≡ 0 𝑅𝑖𝑘𝑛 𝑚 = 𝜕Γ𝑖𝑘 𝑚 𝜕𝑥 𝑛 − 𝜕Γ𝑖𝑘 𝑚 𝜕𝑥 𝑘 + Γ𝑖𝑘 𝑙 Γ𝑙𝑛 𝑚 − Γ𝑖𝑛 𝑙 Γ𝑙𝑘 𝑚 𝑅 𝑘𝑙 = 𝑔𝑖𝑚 𝑅𝑖𝑘𝑙𝑚 ≡ 𝑅 𝑘𝑙𝑚 𝑚 𝑅 = 𝑔𝑖𝑘 𝑅𝑖𝑘 ≡ 𝑅 𝑘 𝑘 𝐺𝑖𝑘 ≡ 𝑅𝑖𝑘 − 1 2 𝑔𝑖𝑘 𝑅 Gregorio Ricci-Curbastro; 12 January 1853 – 6 August 1925 was an Italian mathematician Doctoral students: Tullio Levi-Civita 𝑅𝑖𝑘 = 𝜕2 ln −𝑔 𝜕𝑥 𝑖 𝜕𝑥 𝑘 − 𝜕Γ𝑖𝑘 𝑙 𝜕𝑥 𝑙 + 𝛤𝑖𝑛 𝑚 𝛤𝑘𝑚 𝑛 − 𝛤𝑖𝑘 𝑙 𝜕 ln −𝑔 𝜕𝑥 𝑙 ▪‫از‬ ‫ریمان‬ ‫تانسور‬ ‫های‬ ‫مؤلفه‬ ‫تعداد‬ ‫کاهش‬ 44=256‫به‬20‫تقارن‬ ‫خاطر‬ ‫به‬ ‫مؤلفه‬
  • 16. ‫عام‬ ‫نسبیت‬ ▪‫بودن‬ ‫مستقیم‬ ▪‫بودن‬ ‫فاصله‬ ‫ترین‬ ‫کوتاه‬ ▪‫هندسه‬ ‫راست‬ ‫خط‬ ‫ارز‬ ‫هم‬ ‫ژئودزیک‬ ‫است‬ ‫ریمانی‬ ‫هندسه‬ ‫در‬ ‫اقلیدسی‬. ▪‫خط‬ ‫ویژگی‬ ‫دو‬‫راست‬ 16 𝑢 𝑖 = 𝑑𝑥 𝑖 (𝜆) 𝑑𝜆 Δ𝑢 𝑖 = 𝑑𝑢 𝑖 𝑑𝜆 𝛿𝜆 + Γ𝑘𝑙 𝑖 𝑢 𝑘 𝛿𝑥 𝑙 𝑑𝑢 𝑖 𝑑𝜆 + Γ𝑘𝑙 𝑖 𝑢 𝑘 𝑢 𝑙 = 0 𝑠 = 𝜆1 𝜆2 𝑔𝑖𝑘 𝑑𝑥 𝑖 𝑑𝜆 𝑑𝑥 𝑘 𝑑𝜆 1 2 𝑑𝜆 ≡ 𝜆1 𝜆2 𝐿𝑑𝜆 𝑑2 𝑥 𝑖 𝑑𝑠2 + 𝛤𝑘𝑙 𝑖 𝑑𝑥 𝑘 𝑑𝑠 𝑑𝑥 𝑙 𝑑𝑠 = 0 www.sciencecartoonsplus.com/gallery /einstein/index.php
  • 17. ‫عام‬ ‫نسبیت‬ ▪‫مینکوف‬ ‫فضازمان‬ ‫در‬ ‫کنش‬ ‫کلی‬ ‫شکل‬‫سکی‬: ▪‫کنش‬ ‫کمترین‬ ‫اصل‬ ▪‫ماده‬ ‫انرژی‬ ‫تانسور‬ 17 𝒜 = − 𝑎 𝑐𝑚 𝑎 𝑑𝑆 𝑎 − 1 16𝜋𝑐 𝐹𝑖𝑘 𝐹 𝑖𝑘 −𝑔𝑑4 𝑥 − 𝑎 𝑒 𝑎 𝑐 𝐴𝑖 𝑑𝑎 𝑖 𝑃 𝑎 𝑖 = 𝑐𝑚 𝑎 𝑑𝑎 𝑖 𝑑𝑆 𝑎 𝑇 𝑚 𝑖𝑘 = 𝑐2 𝐸 𝑎 𝑃 𝑎 𝑖 𝑃 𝑎 𝑘 Hermann Minkowski; 22 June 1864 – 12 January 1909 was a Lithuanian-German mathematician
  • 18. ‫عام‬ ‫نسبیت‬ 18 Dr. Balša Terzić www.nicadd.niu.edu/~bterzic/ 𝑇00 𝑇01 𝑇02 𝑇03 𝑇10 𝑇11 𝑇12 𝑇13 𝑇20 𝑇21 𝑇22 𝑇23 𝑇30 𝑇31 𝑇32 𝑇33
  • 19. ‫عام‬ ‫نسبیت‬ ‫شاره‬: 𝑇 𝑚 𝑖𝑘 = 𝑃 + 𝜌𝑐2 𝑢 𝑖 𝑢 𝑘 − 𝑃𝑔𝑖𝑘 ‫و‬P‫فشار‬‫و‬ ‫شاره‬𝜌‫چگالی‬‫سکون‬ ‫جرم‬‫و‬ ‫انرژی‬ ‫چگالی‬‫داخلی‬ ▪‫تکانه‬ ‫و‬ ‫انرژی‬ ‫تانسور‬ ‫پایستگی‬ ▪‫ماده‬ ‫نوع‬ ‫سه‬ ‫برای‬ ‫انرژی‬ ‫تانسور‬: ‫غبار‬ ‫و‬ ‫گرد‬: 𝑇 𝑚 𝑖𝑘 = 𝜌0 𝑢 𝑖 𝑢 𝑘‫و‬𝑢 𝑖‫چارسرعت‬‫ذره‬ ‫و‬𝜌0‫گرد‬ ‫سکون‬ ‫جرم‬ ‫چگالی‬‫غبار‬ ‫نسبیتی‬ ‫ذرات‬: 𝑇 𝑚 𝑖𝑘 = 𝑑𝑖𝑎𝑔 𝜀, 1 3 𝜀, 1 3 𝜀, 1 3 𝜀‫و‬ 𝜀‫انرژی‬ ‫چگالی‬ 19 𝑇,𝑘 𝑖𝑘 = 0
  • 20. ‫عام‬ ‫نسبیت‬ 20 ▪‫اینشتین‬ ‫گرانی‬ ‫های‬ ‫چشمه‬ ‫ایده‬ ▪‫آمد‬ ‫بدست‬ ‫و‬ ‫اینشتین‬ ‫خطای‬ ‫و‬ ‫آزمون‬‫ن‬ ‫اینشتین‬ ‫میدان‬ ‫معادالت‬ ▪‫در‬ ‫پایستگی‬ ‫شرط‬ ‫طبیعی‬ ‫وجود‬ ‫میدان‬ ‫معادالت‬ ▪‫اصل‬ ‫از‬ ‫میدان‬ ‫معادالت‬ ‫آمدن‬ ‫بدست‬ ‫جمله‬ ‫افزودن‬ ‫با‬ ‫کنش‬: 𝑅𝑖𝑘 − 1 2 𝑔𝑖𝑘 𝑅 ≡ 𝐺𝑖𝑘 = −𝜅𝑇𝑖𝑘 𝒜G = 1 2𝜅𝑐 𝑅 −𝑔𝑑4 𝑥 ▪‫شده‬ ‫اصالح‬ ‫میدان‬ ‫معادالت‬: www.slideshare.net
  • 22. ‫عام‬ ‫نسبیت‬ 22 ▪‫نیوتون‬ ‫گرانش‬ ‫به‬ ‫عام‬ ‫نسبیت‬ ‫تحویل‬‫با‬ ‫ی‬ ‫نیوت‬ ‫تقریب‬ ‫به‬ ‫موسوم‬ ‫زیر‬ ‫های‬ ‫تقریب‬‫ونی‬: ‫نانسبیتی‬ ‫ذرات‬ ‫حرکت‬‫است‬. ‫میدان‬‫ضعیف‬ ‫گرانشی‬ ‫های‬‫اند‬. ‫میدان‬‫تغی‬ ‫کندی‬ ‫به‬ ‫زمان‬ ‫با‬ ‫گرانشی‬ ‫های‬‫یر‬ ‫کنند‬ ‫می‬. www.planetpailly.wordpress.com
  • 23. ‫عام‬ ‫نسبیت‬ 23 ▪‫توسط‬ ‫میدان‬ ‫معادالت‬ ‫پاسخ‬ ‫اولین‬ ‫ارائه‬ ‫شیلد‬ ‫شوارتس‬ ‫کارل‬ ▪‫کروی‬ ‫توزیع‬ ‫یک‬ ‫از‬ ‫خارج‬ ‫فضازمان‬ ‫هندسه‬ ‫جرم‬ ‫به‬ ‫ماده‬𝑀 ▪‫شیلد‬ ‫شوارتس‬ ‫متریک‬ ▪‫متریک‬ ‫ایستای‬ ‫پاسخ‬ 𝑑𝑠2 = 1 − 2𝐺𝑀 𝑟𝑐2 𝑐2 𝑑𝑡2 − 1 − 2𝐺𝑀 𝑟𝑐2 −1 𝑑𝑟2 − 𝑟2 𝑑𝜃2 + sin2 𝜃 𝑑𝜙2 Karl Schwarzschild; October 9, 1873 – May 11, 1916 was a German physicist and astronomer
  • 24. ‫عام‬ ‫نسبیت‬ 24 ▪‫عام‬ ‫نسبیت‬ ‫تجربی‬ ‫های‬ ‫آزمون‬ ‫ترین‬ ‫مهم‬ ‫گرانشی‬ ‫سرخ‬ ‫به‬ ‫انتقال‬ ‫عطارد‬ ‫حضیض‬ ‫تقدیمی‬ ‫حرکت‬ ‫نور‬ ‫شدن‬ ‫خم‬ ‫امواج‬(‫تابش‬)‫گرانشی‬ ‫ها‬ ‫چاله‬ ‫سیاه‬ www.businessinsider.com.au
  • 25. ‫عام‬ ‫نسبیت‬ ‫گرانشی‬ ‫سرخ‬ ‫به‬ ‫انتقال‬ 25 www.faculty.humanities.uci.edu 𝑧 = 𝜆 𝐵 − 𝜆 𝐴 𝜆 𝐴 ≈ 𝐺𝑀 𝑐2 𝑟𝑠
  • 26. ‫عام‬ ‫نسبیت‬ ‫عطا‬ ‫حضیض‬ ‫تقدیمی‬ ‫حرکت‬‫رد‬ 26 www.wax-science.fr/pourquoi-mercure-est- une-planete-incroyable/ 𝑙 𝑟 = 1 + 𝑒 cos 𝜙 − 𝜙0 𝑛 = 6𝜋𝐺𝑀⨀ 𝑙𝑇𝐶2 ‫عطارد‬ ‫برای‬𝑛 ≈ 43‫ثانیه‬ ‫قرن‬ ‫هر‬ ‫ازای‬ ‫به‬ ‫قوسی‬
  • 27. ‫عام‬ ‫نسبیت‬ ‫نور‬ ‫شدن‬ ‫خم‬ 27 www.cuentos-cuanticos.com 𝛼 = 4𝐺𝑀⨀ 𝑐2 𝑅⨀ ≅ 1.75 ‫قوسی‬ ‫ثانیه‬ Sir Arthur Stanley Eddington; 28 December 1882 – 22 November 1944 was an English astronomer, physicist, and mathematician
  • 32. ‫شناسی‬ ‫کیهان‬ ‫استاندارد‬ ‫مدل‬ ▪‫تخت‬ ً‫ا‬‫مجانب‬ ‫فضازمان‬ ▪‫عالم‬ ‫برای‬ ‫نیوتون‬ ‫مدل‬: ‫همگ‬ ،‫یکنواخت‬ ‫ماده‬ ‫از‬ ‫پر‬ ‫و‬ ‫اقلیدسی‬ ،‫فضا‬‫و‬ ‫ن‬ ‫همسانگرد‬‫ناپای‬ ‫و‬ ‫نامتناهی‬ ‫عالم‬ ‫ایستا؛‬ ‫و‬‫دار‬ 32 ▪‫عالم‬ ‫برای‬ ‫اینشتین‬ ‫مدل‬ ‫ایستا‬ ‫و‬ ‫همسانگرد‬ ‫و‬ ‫همگن‬ Sir Isaac Newton; 25 December 1642 – 20 March 1726 was an English physicist and mathematician 𝑑𝑠2 = 𝑐2 𝑑𝑡2 − 𝛼 𝜇𝜈 𝑑𝑥 𝜇 𝑑𝑥 𝜈 𝑥1 2 + 𝑥2 2 + 𝑥3 2 + 𝑥4 2 = 𝑆2 𝑥4 = 𝑆 cos 𝜒 , 𝑟 = sin 𝜒 𝑥1 = sin 𝜒 cos 𝜃 , 0 ≤ 𝑟 ≤ 1 𝑥2 = 𝑆 sin 𝜒 sin 𝜃 cos 𝜙 𝑥3 = 𝑆 sin 𝜒 sin 𝜃 cos 𝜙
  • 33. ‫شناسی‬ ‫کیهان‬ ‫استاندارد‬ ‫مدل‬ ▪‫اینشتین‬ ‫متریک‬: 33 𝑑𝑠2 = 𝑐2 𝑑𝑡2 − 𝑑𝜎2 = 𝑐2 𝑑𝑡2 − 𝑆2 𝑑𝜒2 + sin2 𝜒 𝑑𝜃2 + sin2 𝜃 𝑑𝜙2 = 𝑐2 𝑑𝑡2 − 𝑆2 𝑑𝑟2 1 − 𝑟2 + 𝑟2 𝑑𝜃2 + sin2 𝜃 𝑑𝜙2 𝑥0 = 𝑐𝑡 , 𝑥1 = 𝑟 , 𝑥2 = 𝜃 , 𝑥3 = 𝜙 ⟹ 𝑔00 = 1 , 𝑔11 = −𝑆2 1 − 𝑟2 𝑔33 = −𝑆2 𝑟2 sin2 𝜃 , 𝑔00 = 1 , 𝑔11 = − 1 − 𝑟2 𝑆2 , 𝑔22 = −1 𝑆2 𝑟2 𝑔33 = −1 𝑆2 𝑟2 sin2 𝜃 , 𝑔22 = −𝑆2 𝑟2 , Γ33 2 = − sin 𝜃 cos 𝜃 , Γ23 3 = cot 𝜃 Γ11 1 = 𝑟 1 − 𝑟2 , Γ12 2 = Γ13 3 = 1 𝑟 , Γ22 1 = −𝑟2 1 − 𝑟2 , Γ33 1 = −𝑟 1 − 𝑟2 sin2 𝜃
  • 34. ‫شناسی‬ ‫کیهان‬ ‫استاندارد‬ ‫مدل‬ 34 𝑅0 0 − 1 2 𝑅 = − 3 𝑆2 , 𝑅1 1 − 1 2 𝑅 = 𝑅2 2 − 1 2 𝑅 = 𝑅3 3 − 1 2 𝑅 = − 1 𝑆2 ▪‫اینشتین‬:‫غب‬ ‫و‬ ‫گرد‬ ‫برای‬ ‫انرژی‬ ‫تانسور‬‫ار‬ ▪‫آمده‬ ‫بدست‬ ‫میدان‬ ‫معادالت‬: ▪‫اینشتین‬ ‫اصالحیه‬: 𝑇0 0 = 𝜌0 𝑐2 , 𝑇1 1 = 𝑇2 2 = 𝑇3 3 = 0 − 3 𝑆2 = − 8𝜋𝐺 𝑐2 𝜌0 , − 1 𝑆2 = 0 Λ − 3 𝑆2 = − 8𝜋𝐺 𝑐2 𝜌0 , Λ − 1 𝑆2 = 0 ⟹ 𝑆 = 1 Λ = 𝑐 2 𝜋𝐺𝜌0 Λ ≈ 10−58 𝑐𝑚−2 , 𝑆 ≈ 1029 𝑐𝑚
  • 35. ‫شناسی‬ ‫کیهان‬ ‫استاندارد‬ ‫مدل‬ ▪‫اینشتین‬ ‫گمان‬ ‫در‬ ‫فقط‬ ،‫عام‬ ‫نسبیت‬ ‫فرد‬ ‫به‬ ‫منحصر‬ ‫ویژگی‬ ▪‫توسط‬ ‫میدان‬ ‫معادالت‬ ‫تهی‬ ‫جواب‬ ‫ارائه‬‫دوسیته‬‫سال‬ ‫همان‬ ‫در‬1917 ▪‫دوسیته‬ ‫متریک‬: ▪‫دوسیته‬ ‫عالم‬:‫تهی‬ ‫و‬ ‫ایستا‬ ‫غیر‬ 35 𝑑𝑠2 = 𝑐2 1 − 𝐻2 𝑅2 𝑐2 𝑑𝑇2 − 𝑑𝑅2 1 − 𝐻2 𝑅2 𝑐2 − 𝑅2 𝑑𝜃2 + sin2 𝜃 𝑑𝜙2 , Λ = 3𝐻2 𝑐2 Willem de Sitter; 6 May 1872 – 20 November 1934 was a Dutch mathematician, physicist, and astronomer www.relativite.info
  • 36. ‫شناسی‬ ‫کیهان‬ ‫استاندارد‬ ‫مدل‬ 36 ▪‫دوسیته‬ ‫مدل‬ ‫فضازمان‬ www.thephysicsmill.com www.slideplayer.com/
  • 37. ‫شناسی‬ ‫کیهان‬ ‫استاندارد‬ ‫مدل‬ 37 ▪‫شناسی‬ ‫کیهان‬ ‫کننده‬ ‫ساده‬ ‫اصول‬: ‫وایل‬ ‫موضوع‬ ‫اصل‬ ‫شناسی‬ ‫کیهان‬ ‫اصل‬ Doctoral advisor: David Hilbert Hermann Klaus Hugo Weyl; 9 November 1885 – 8 December 1955 was a German mathematician, theoretical physicist and philosopher
  • 38. ‫شناسی‬ ‫کیهان‬ ‫استاندارد‬ ‫مدل‬ ▪‫شناختی‬ ‫کیهان‬ ‫اصل‬ ‫و‬ ‫وایل‬ ‫موضوع‬ ‫اصل‬ ‫با‬ ‫متریک‬ ‫ترین‬ ‫سازگار‬: 38 𝑑𝑠2 = 𝑐2 𝑑𝑡2 − 𝑆2 𝑡 𝑑𝑟2 1 − 𝑘𝑟2 + 𝑟2 𝑑𝜃2 + sin2 𝜃 𝑑𝜙2 Howard Percy (Bob) Robertson; January 27, 1903 – August 26, 1961 was an American mathematician and physicist Arthur Geoffrey Walker; 17 July 1909 – 31 March 2001 was a leading mathematician who made important contributions to physics and physical cosmology
  • 39. ‫شناسی‬ ‫کیهان‬ ‫استاندارد‬ ‫مدل‬ ▪‫مقاطع‬ ‫بودن‬ ‫بسته‬ ‫یا‬ ‫باز‬ ‫و‬ ‫عالم‬ ‫انبساط‬ ‫آهنگ‬‫عالم‬ 39 𝑔00 = 1 , 𝑔11 = − 𝑆2 1 − 𝑘𝑟2 , 𝑔22 = −𝑆2 𝑟2 , 𝑔33 = −𝑆2 𝑟2 sin2 𝜃 𝑔00 = 1 , 𝑔11 = − 1 − 𝑘𝑟2 𝑆2 , 𝑔22 = − 1 𝑆2 𝑟2 , 𝑔33 = − 1 𝑆2 𝑟2 sin2 𝜃 −𝑔 = 𝑆3 𝑟2 sin 𝜃 1 − 𝑘𝑟2 Γ01 1 = Γ02 2 = Γ03 3 = 1 𝑐 𝑆 𝑆 , Γ11 0 = 𝑆 𝑆 𝑐 1 − 𝑘𝑟2 , Γ22 0 = 𝑆 𝑆𝑟2 𝑐 , Γ33 0 = 𝑆 𝑆𝑟2 sin2 𝜃 𝑐 , Γ33 2 = − sin 𝜃 cos 𝜃 , Γ23 3 = cot 𝜃 Γ12 2 = Γ13 3 = 1 𝑟 , Γ22 1 = −𝑟 1 − 𝑘𝑟2 , Γ33 1 = −𝑟 1 − 𝑘𝑟2 sin2 𝜃 Γ11 1 = 𝑘𝑟 1 − 𝑘𝑟2
  • 40. ‫شناسی‬ ‫کیهان‬ ‫استاندارد‬ ‫مدل‬ 40 𝑅0 0 = 3 𝑐2 𝑆 𝑆 𝑅1 1 = 𝑅2 2 = 𝑅3 3 = 1 𝑐2 𝑆 𝑆 + 2 𝑆2 + 2𝑘𝑐2 𝑆2 ⟹ 𝑅 = 6 𝑐2 𝑆 𝑆 + 𝑆2 + 𝑘𝑐2 𝑆2 𝐺1 1 ≡ 𝑅1 1 − 1 2 𝑅 = − 1 𝑐2 2 𝑆 𝑆 + 𝑆2 + 𝑘𝑐2 𝑆2 = 𝐺2 2 = 𝐺3 3 𝐺0 0 = 𝑅0 0 − 1 2 𝑅 = − 3 𝑐2 𝑆2 + 𝑘𝑐2 𝑆2
  • 41. ‫شناسی‬ ‫کیهان‬ ‫استاندارد‬ ‫مدل‬ 41 2 𝑆 𝑆 + 𝑆2 + 𝑘𝑐2 𝑆2 = 8𝜋𝐺 𝑐2 𝑇1 1 = 8𝜋𝐺 𝑐2 𝑇2 2 = 8𝜋𝐺 𝑐2 𝑇3 3 𝑆2 + 𝑘𝑐2 𝑆2 = 8𝜋𝐺 3𝑐2 𝑇0 0 ▪‫متریک‬ ‫از‬ ‫حاصل‬ ‫میدان‬ ‫معادالت‬𝑅𝑊: ▪‫انرژی‬ ‫تانسور‬ ‫یک‬ ‫اصلی‬ ‫ویژگی‬ ‫دو‬: 𝑇1 1 = 𝑇2 2 = 𝑇3 3 = −𝑃 , 𝑇0 0 = 𝜀 𝑑 𝑑𝑆 𝜀𝑆3 + 3𝑃𝑆2 = 0
  • 42. ‫شناسی‬ ‫کیهان‬ ‫استاندارد‬ ‫مدل‬ 42 ▪‫شده‬ ‫شناخته‬ ‫فاز‬ ‫سه‬ ‫تورم‬ ‫از‬ ‫پس‬ ‫عالم‬: ‫تابش‬ ‫سیطره‬ ‫ماده‬ ‫سیطره‬ ‫تاریک‬ ‫انرژی‬ ‫سیطره‬ physicsworld.com
  • 43. ‫شناسی‬ ‫کیهان‬ ‫استاندارد‬ ‫مدل‬ ▪‫تاریک‬ ‫انرژی‬ ‫سیطره‬ ‫تحت‬ ‫عالم‬: 43 ▪‫تابش‬ ‫سیطره‬ ‫تحت‬ ‫عالم‬: ‫دینامیک‬ ‫کننده‬ ‫تنظیم‬ ‫عنوان‬ ‫به‬ ‫تابش‬‫عالم‬ ‫نوترینو‬ ‫و‬ ‫ها‬ ‫فوتون‬‫ها‬ ▪‫ماده‬ ‫سیطره‬ ‫تحت‬ ‫عالم‬: 𝑆(𝑡) ∝ 𝑡 1 2 𝑆(𝑡) ∝ 𝑡 3 2 𝑆 𝑡 ∝ exp 𝐻𝑡 𝐻 = 8𝜋𝜌 3 = Λ 3 𝑇1 1 = 0 , 𝑇0 0 = 𝜌0 𝑐2 𝑆0 3 𝑆3
  • 44. ‫شناسی‬ ‫کیهان‬ ‫استاندارد‬ ‫مدل‬ 44 www.physics.buffalo.e du/phy411-506/topic7/
  • 45. ‫شناسی‬ ‫کیهان‬ ‫استاندارد‬ ‫مدل‬ 45 ▪‫های‬ ‫مدل‬ ‫ارائه‬‫الکساندر‬‫فریدمان‬‫سال‬ ‫بین‬‫های‬ 1922‫و‬1924-‫مش‬ ‫ویژگی‬ ‫عنوان‬ ‫به‬ ‫تکینگی‬‫ترک‬ ▪‫ها‬ ‫فرض‬:‫عالم‬ ‫بر‬ ‫ماده‬ ‫سیطره‬-‫غب‬ ‫و‬ ‫گرد‬ ‫تقریب‬‫ار‬ Alexander Alexandrovich Friedmann; June 16, 1888 – September 16, 1925 was a Russian and Soviet physicist and mathematician 2 𝑆 𝑆 + 𝑆2 + 𝑘𝑐2 𝑆2 = 0 𝑆2 + 𝑘𝑐2 𝑆2 = 8𝜋𝐺𝜌0 3 𝑆0 3 𝑆3 universetoday.com
  • 46. ‫شناسی‬ ‫کیهان‬ ‫استاندارد‬ ‫مدل‬ ▪‫برای‬𝑘 = 0: ‫مقاطع‬‫اقلیدسی‬-‫مدل‬‫اینشتین‬-‫دوسیته‬‫در‬ 1932 46 𝑆2 = 8𝜋𝐺𝜌0 3 𝑆0 3 𝑆 , 𝑆 𝑆 𝑡0 = 𝐻0 𝜌0 = 3𝐻0 2 8𝜋𝐺 ≡ 𝜌𝑐 = 2 × 10−29 ℎ0 2 𝑔 𝑐𝑚3 𝑆 = 𝑆0 𝑡 𝑡0 2 3 , 𝑡0 = 2 3 1 𝐻0 www.spaces.imperial.edu /russell.lavery/ast100/Lec tures/Ast100Topic33.html
  • 47. ‫شناسی‬ ‫کیهان‬ ‫استاندارد‬ ‫مدل‬ ▪‫برای‬𝑘 = +1:‫بسته‬ ‫مقاطع‬ 47 2 𝑆 𝑆 + 𝑆2 + 𝑐2 𝑆2 = 0 𝑆2 + 𝑐2 𝑆2 − 8𝜋𝐺𝜌0 3 𝑆0 3 𝑆3 = 0 𝜌0 = 3𝐻0 2 4𝜋𝐺 𝑞 𝑐 ⟹ 𝜌0 = 𝜌𝑐Ω0 , Ω0 = 2𝑞0 𝑆 = 𝛼 sin2 Θ 2 = 1 2 𝛼 1 − cos Θ 𝑆 𝑚𝑎𝑥 = 𝛼 = 2𝑞0 2𝑞0 − 1 3 2 𝑐 𝐻0 𝑡 𝐿 = 𝜋𝛼 𝑐 = 2𝜋𝑞0 2𝑞0 − 1 3 2 1 𝐻0 www.iflscience.com
  • 48. ‫شناسی‬ ‫کیهان‬ ‫استاندارد‬ ‫مدل‬ ▪‫برای‬𝑘 = −1: ▪‫باز‬ ‫مقاطع‬-‫میلنه‬ ‫مدل‬ 48 2 𝑆 𝑆 + 𝑆2 − 𝑐2 𝑆2 = 0 𝑆2 − 𝑐2 𝑆2 − 8𝜋𝐺𝜌0 3 𝑆0 3 𝑆3 = 0 𝜌0 = 3𝑞0 𝐻0 2 4𝜋𝐺 , 𝑆 = 1 2 𝛽 cosh Ψ − 1 Edward Arthur Milne; 14 February 1896 – 21 September 1950 was a British astrophysicist and mathematician www.iflscience.com
  • 49. ‫شناسی‬ ‫کیهان‬ ‫استاندارد‬ ‫مدل‬ ▪‫اولیه‬ ‫عالم‬ ‫در‬ ‫دما‬ ‫و‬ ‫تکینگی‬ ▪‫های‬ ‫فرض‬‫گاموف‬ ▪‫نظریه‬ ‫و‬ ‫داغ‬ ‫مهبانگ‬ ‫ایده‬𝛼 − 𝛽 − 𝛾 49 𝑇 ∝ 𝑆−1 𝑇‫کلوین‬ = 1.52 × 1010 𝑡‫ثانیه‬ − 1 2 George Gamow; March 4, 1904 – August 19, 1968 was a Russian theoretical physicist and cosmologist www.scienceblogs.com
  • 50. ‫شناسی‬ ‫کیهان‬ ‫استاندارد‬ ‫مدل‬ ▪‫الکترودینامیک‬:‫تبدیالت‬𝑈 1 ▪‫ضعیف‬ ‫برهمکنش‬:‫تبدیالت‬𝑆𝑈(2) 𝐿 ▪‫کوانتومی‬ ‫الکترودینامیک‬:‫تبدیالت‬𝑆𝑈(3) ▪𝐺𝑈𝑇𝑠‫در‬𝑆𝑈 3 × 𝑆𝑈 2 × 𝑈 1 ‫مجموعه‬ ‫زیر‬𝑆𝑈(5) ▪‫باریون‬ ‫تقارنی‬ ‫بی‬ ‫و‬ ‫بزرگ‬ ‫وحدت‬ ‫نظریه‬‫ی‬ ▪‫چرا؟‬ ‫تقارنی‬ ‫بی‬:‫پادباریون‬ ‫بر‬ ‫ها‬ ‫باریون‬ ‫غلبه‬‫ها‬ ‫حد‬ ‫در‬ ‫فوتون‬ ‫به‬ ‫باریون‬ ‫نسبت‬10−9 ▪‫بزرگ‬ ‫وحدت‬ ‫به‬ ‫معروف‬ ‫های‬ ‫نظریه‬ (𝐺𝑈𝑇𝑠)-‫یک‬ ‫در‬ ‫برهمکنش‬ ‫چهار‬ ‫برهمکنش‬ 50
  • 51. ‫شناسی‬ ‫کیهان‬ ‫استاندارد‬ ‫مدل‬ 51 ▪‫مجانبی‬ ‫آزادی‬ ‫فرضیه‬ www.incolors.club/collecti onfdwn-four- fundamental-forces.htm
  • 52. ‫شناسی‬ ‫کیهان‬ ‫استاندارد‬ ‫مدل‬ ▪‫ذره‬ ‫افق‬ ▪‫توان‬ ‫می‬ ‫آن‬ ‫در‬ ‫که‬ ‫ای‬ ‫فاصله‬ ‫ویژه‬ ‫حد‬ ‫دید‬ ‫را‬ ‫نور‬ ‫های‬ ‫چشمه‬: 52 𝑹 𝑷 = 𝒄 𝑯 𝟎 × 𝟐 𝒌 = 𝟎 , 𝒒 𝟎 = 𝟏 𝟐 𝟐 𝟐𝒒 𝟎 − 𝟏 𝒔𝒊𝒏−𝟏 𝟐𝒒 𝟎 − 𝟏 𝟐𝒒 𝟎 𝒌 = 𝟏 , 𝒒 𝟎 > 𝟏 𝟐 𝟐 𝟏 − 𝟐𝒒 𝟎 𝒔𝒊𝒏𝒉−𝟏 𝟏 − 𝟐𝒒 𝟎 𝟐𝒒 𝟎 𝒌 = −𝟏 , 𝒒 𝟎 < 𝟏 𝟐 ‫از‬ ‫بیش‬ ‫ای‬ ‫فاصله‬ ‫که‬ ‫ذراتی‬ ‫رصد‬ ‫بودن‬ ‫ناممکن‬𝑹 𝑷 ‫رص‬ ‫ابزار‬ ‫شدن‬ ‫تر‬ ‫پیشرفته‬ ‫با‬ ‫حتی‬ ‫دارند؛‬ ‫ما‬ ‫از‬‫دی‬
  • 53. ‫شناسی‬ ‫کیهان‬ ‫استاندارد‬ ‫مدل‬ ▪‫رویداد‬ ‫افق‬ ▪‫امکان‬ ‫آن‬ ‫در‬ ‫که‬ ‫ای‬ ‫فاصله‬ ‫ویژه‬ ‫حد‬ ‫اک‬ ‫به‬ ‫آینده‬ ‫از‬ ‫سیگنالی‬ ‫رسیدن‬‫نون‬ ‫دارد‬ ‫وجود‬: ‫مدل‬ ‫در‬ ‫رویداد‬ ‫افق‬ ‫وجود‬ ‫عدم‬ ‫استاندارد‬ ‫دوسیته‬ ‫مدل‬ ‫در‬: 53 𝑅 𝐸 = 𝑐 𝐻0 www.sourceofconsciousness.wordpress.com
  • 54. ‫شناسی‬ ‫کیهان‬ ‫استاندارد‬ ‫مدل‬ ▪‫استاندارد‬ ‫مدل‬ ‫مسائل‬ ‫برخی‬ .1‫افق‬ ‫مسئله‬ ‫م‬ ‫بر‬ ‫تابش‬ ‫تسلط‬ ‫با‬ ‫عالم‬ ‫اولیه‬ ‫شرایط‬ ‫در‬‫و‬ ‫اده‬ ‫پیش‬ ‫فروض‬: ‫تا‬ ‫موج‬ ‫ریز‬ ‫بقایای‬ ‫همگنی‬~1028 𝑐𝑚 54 𝑅 𝑃 = 2𝑐𝑡 𝑅‫همگن‬ 𝑡0 = 2𝑐𝑡 = 62 𝑐𝑚 !!!!!!!!!! .2‫بودن‬ ‫تخت‬ ‫مسئله‬: ‫جمله‬ ‫حذف‬𝑘𝑐2/𝑆2‫نخستین‬ ‫عالم‬ ‫در‬ ‫مقیاس‬ ‫عامل‬ ‫تغییر‬ ‫با‬: ‫گرفتن‬ ‫نادیده‬𝑘𝑐2 𝑆2‫بودن‬ ‫تخت‬ ‫همان‬ ‫عالم‬ ‫دقیق‬ Ω − 1 ≅ 4.3ℎ0 2 × 10−53 Ω0 − 1
  • 55. ‫شناسی‬ ‫کیهان‬ ‫استاندارد‬ ‫مدل‬ 55 .3‫آنتروپی‬ ‫مسئله‬: ‫افق‬ ‫مسئله‬ ‫و‬ ‫بودن‬ ‫تخت‬ ‫مسئله‬ ‫از‬ ‫تکراری‬ Σ = 4𝜋 3𝑘 𝛼𝑇0 3 𝑅3 ≈ ℎ0 −3 4.4 87 𝑇0 2.7 𝐾 3 www.sciencecartoonsplus.com/gallery /einstein/index.php
  • 56. ‫شناسی‬ ‫کیهان‬ ‫استاندارد‬ ‫مدل‬ ‫فعلی‬ ‫چگالی‬: ‫بستار‬ ‫چگالی‬~10−29 𝑔𝑐𝑚−3 56 .4‫قطبی‬ ‫تک‬ ‫مسئله‬: ‫از‬ ‫تقارن‬ ‫شکست‬𝑆𝑈(5) ‫به‬ 𝑆𝑈 3 × 𝑆𝑈 2 × 𝑈 1‫با‬ ‫ذراتی‬ ‫ایجاد‬ ‫باعث‬ ‫قطبی‬ ‫تک‬ ‫های‬ ‫ویژگی‬ ‫پیمانه‬ ‫میدان‬ ‫نظریات‬ ‫از‬ ‫ریاضی‬ ‫ای‬ ‫نتیجه‬‫ای‬ ‫قطبی‬ ‫تک‬ ‫جرم‬~1016 𝐺𝑒𝑣‫و‬‫بسیار‬ ‫ذراتی‬ ‫پایدار‬ ‫قطبی‬ ‫تک‬ ‫یک‬ ‫جرمی‬ ‫چگالی‬: 1016 𝐺𝑒𝑣 𝑐2 4𝜋 3 2𝑐𝑡 3 𝜌 𝑀 ≅ 1.5 × 10−13 𝑇0 2.7 𝐾 3 𝑔𝑐𝑚−3 www.slideplayer.com/slide/4137547/
  • 57. ‫شناسی‬ ‫کیهان‬ ‫استاندارد‬ ‫مدل‬ ▪‫های‬ ‫ورودی‬ ‫با‬ ‫استاندارد‬ ‫مدل‬ ‫نواقص‬ ‫رفع‬ ‫به‬ ‫جدید‬‫عصر‬𝐺𝑈𝑇 ▪‫گوث‬ ‫آلن‬‫سال‬ ‫در‬1981 ▪‫تورمی‬ ‫مدل‬‫گوث‬ 57 𝑡 < 𝑡1 ∶ 𝑆 𝑡 ∝ 𝑡 1 2 𝑡1 < 𝑡 < 𝑡2 ∶ 𝑆 𝑡 ∝ exp 𝑡 𝜏 , 𝜏 = 𝑐𝑡𝑒 𝑡2 < 𝑡 ∶ 𝑆 𝑡 ∝ 𝑡 1 2 Alan Harvey Guth; born February 27, 1947 is an American theoretical physicist and cosmologist www.pef.uni-lj.si
  • 58. ‫سازی‬ ‫شبیه‬ ‫های‬ ‫کد‬ ▪‫عالم‬ ‫از‬ ‫نظری‬ ‫مدل‬ ‫یک‬ ‫ساخت‬ ▪‫کامپیوت‬ ‫زبان‬ ‫به‬ ‫مدل‬ ‫این‬ ‫تبدیل‬‫ر‬ ▪‫مدل‬ ‫اجرای‬ ▪‫نتایج‬ ‫ثبت‬ ‫گیری‬ ‫داده‬:‫بی‬ ‫پیش‬‫نی‬ ‫نظری‬ ‫مدل‬ ‫های‬ ▪‫مدل‬ ‫با‬ ‫ها‬ ‫بینی‬ ‫پیش‬ ‫این‬ ‫مقایسه‬ ‫رصدی‬ 58 ‫سازی‬ ‫شبیه‬ ‫هدف‬:‫های‬ ‫داده‬ ‫مقایسه‬ ‫نظری‬ ‫مدل‬ ‫های‬ ‫بینی‬ ‫پیش‬ ‫با‬ ‫رصدی‬‫و‬ ‫نظری‬ ‫مدل‬ ‫درستی‬ ‫میزان‬ ‫تخمین‬ www.risa.stanford.edu
  • 59. ‫سازی‬ ‫شبیه‬ ‫های‬ ‫کد‬ ▪‫سازی‬ ‫شبیه‬𝑁‫ای‬ ‫ذره‬: ‫تأث‬ ‫تحت‬ ‫که‬ ‫ذرات‬ ‫از‬ ‫دینامیکی‬ ‫سیستمی‬‫یر‬ ‫هستند‬ ‫گرانش‬ ‫مثل‬ ‫نیروها‬. 𝐺𝐴𝑇𝐺𝐸𝑇 − 2 59 wwwmpa.mpa- garching.mpg.de/galform/gadget/collision/in dex.html Volker Springel; born November 18, 1970 in Backnang is a German astrophysicist and cosmologist.
  • 60. ‫سازی‬ ‫شبیه‬ ‫های‬ ‫کد‬ 60 wwwmpa.mpa- garching.mpg.de/galform/gadget/index.sht ml
  • 61. ‫سازی‬ ‫شبیه‬ ‫های‬ ‫کد‬ ▪ 𝑀𝑖𝑐𝑟𝑂𝑀𝐸𝐺𝐴𝑠 ▪‫محاسبه‬ ‫برای‬ 𝑅𝑒𝑙𝑖𝑐 𝑑𝑒𝑛𝑠𝑖𝑡𝑦 𝐷𝑖𝑟𝑒𝑐𝑡 𝑑𝑒𝑛𝑠𝑖𝑡𝑦 𝐼𝑛𝑑𝑖𝑟𝑒𝑐𝑡 𝑑𝑒𝑛𝑠𝑖𝑡𝑦 61 inspirehep.net/record/1280091/plots
  • 62. ‫منابع‬ .1‫ویشنو‬ ‫جایانت‬ ،‫نارلیکار‬1938‫آشنایی‬ ، ،‫شناسی‬ ‫کیهان‬ ‫با‬(‫ترجمه‬:‫رهب‬ ‫منیژه‬‫ر‬.) ‫دانشگاهی‬ ‫نشر‬ ‫مرکز‬( .‫انتشار‬ ‫تاریخ‬‫به‬ ‫اصلی‬ ‫زبان‬2002) .2‫ولفگانگ‬ ،‫ریندلر‬1924‫خاص‬ ‫نسبیت‬ ، ،‫کیهانشناختی‬ ‫و‬ ‫عام‬ ‫و‬(‫ترجمه‬:‫رضا‬ ‫معصومی‬ ‫حسین‬ ،‫منصوری‬.)‫نش‬ ‫مرکز‬‫ر‬ ‫دانشگاهی‬( .‫اص‬ ‫زبان‬ ‫به‬ ‫انتشار‬ ‫تاریخ‬‫لی‬ 1977) 62
  • 63. 63 ‫با‬‫تشکر‬ ‫دانی‬ ‫قدر‬ ‫و‬ ‫شما‬ ‫توجه‬ ‫از‬ www.3tags.org/article/andromeda-galaxy Andromeda