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物理代写|广义相对论代写General Relativity代考|Robertson–Walker Metric

如果你也在 怎样代写广义相对论General Relativity 这个学科遇到相关的难题,请随时右上角联系我们的24/7代写客服。广义相对论General Relativity又称广义相对论和爱因斯坦引力理论,是爱因斯坦在1915年发表的引力几何理论,是目前现代物理学中对引力的描述。广义相对论概括了狭义相对论并完善了牛顿的万有引力定律,将引力统一描述为空间和时间或四维时空的几何属性。特别是,时空的曲率与任何物质和辐射的能量和动量直接相关。这种关系是由爱因斯坦场方程规定的,这是一个二阶偏微分方程系统。

广义相对论General Relativity描述经典引力的牛顿万有引力定律,可以看作是广义相对论对静止质量分布周围几乎平坦的时空几何的预测。然而,广义相对论的一些预言却超出了经典物理学中牛顿的万有引力定律。这些预言涉及时间的流逝、空间的几何、自由落体的运动和光的传播,包括引力时间膨胀、引力透镜、光的引力红移、夏皮罗时间延迟和奇点/黑洞。到目前为止,对广义相对论的所有测试都被证明与该理论一致。广义相对论的时间相关解使我们能够谈论宇宙的历史,并为宇宙学提供了现代框架,从而导致了大爆炸和宇宙微波背景辐射的发现。尽管引入了一些替代理论,广义相对论仍然是与实验数据一致的最简单的理论。然而,广义相对论与量子物理学定律的协调仍然是一个问题,因为缺乏一个自洽的量子引力理论;以及引力如何与三种非引力–强、弱和电磁力统一起来。

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物理代写|广义相对论代写General Relativity代考|Robertson–Walker Metric

物理代写|广义相对论代写General Relativity代考|Robertson–Walker Metric

There are a large number of particles that group into various structures in the universe. In order to make headway, the cosmological principle is used. This principle states that no position is favored, or every observer’s view is the same. At first this seems crazy. Our position is certain to give a view of the solar system that is different from that of the sun or another star. So the proviso, when averaged over a large enough distance $\approx 10^9 \mathrm{pc}$, is added to the principle. Such a distance includes many galaxy clusters. On this scale, as shown in Fig. 9.1, the universe is spherically symmetric about any point or is isotropic, and looks the same in all directions or is homogeneous. Also when a faraway source is observed, the observer is looking back in time because the radiation travels with finite velocity.
The best model of the universe has it starting in a hot, dense state about 13.8 Bya. It has since been expanding and thus cooling, review Problem 2.15. There is a relic signal from the past, from about $0.37 \mathrm{My}$ after the start, called the cosmic microwave background (CMB). This background, observed in all directions, yields the most ideal Planck black-body spectrum yet found. The CMB originates from the time when the radiation was much hotter, but still cool enough so that atoms could form. At that point, the electrons could no longer scatter the radiation. The universe became transparent to the CMB photons, and they too cooled with the universal expansion. The decreasing temperature is a scalar providing a time marker for the expansion. In Fig. 9.2, the results of the COBE experiment, available at COBE (2015), is compared with a Planck spectrum. A summary of all the data (Fixsen, 2009) shows that a $T=2.726 \mathrm{~K}$ spectrum is observed everywhere you look and substantiates a homogeneous, isotropic universe. The theoretical prediction is wider than the error bars on the data points. The COBE, WMAP (2015) and PLANCK (2015) experiments have observed subtle structure in different directions of the sky, on a much finer temperature scale $\approx 10^{-5} \mathrm{~K}$. This structure is thought to be due to random fluctuations in the extremely young universe, and led to formation of structures observed today.
Experiments are carried out and they yield $g_{\mu \nu}\left(x^\chi\right), T_{\mu \nu}\left(x^\chi\right)$. A different coordinate system $x^{\chi^{\prime}}$ is considered equivalent if all of universal history appears the same when expressed in terms of these coordinates. That is, at any place and time, expressed in terms of $X^\chi$, the relations between the two systems are as follows:
$$
\begin{aligned}
& g_{\mu \nu}\left(X^\chi\right)=g_{\mu^{\prime} \nu^{\prime}}\left(X^\chi\right), \
& T_{\mu \nu}\left(X^\chi\right)=T_{\mu^{\prime} \nu^{\prime}}\left(X^\chi\right) .
\end{aligned}
$$

物理代写|广义相对论代写General Relativity代考|The Red Shift

As elements are de-excited they emit characteristic photons, the line spectra of the elements. By comparing light from distant sources with what is observed in the laboratory, it is found that the characteristic wavelengths are always shifted to the red in very distant sources, and the farther away, the more the shift. This doesn’t work for close objects like the Andromeda galaxy at a distance of $\approx 2.6 \times 10^6$ ly. Local gravitational effects and other local motion mask the expanding universe effect. This red shift is different from that encountered in Chapter 5, where the light was emitted in stronger or weaker gravity than the observed light.
Assume a light wave crest leaves a typical galaxy at radial coordinate $r=d$ when $t=t_1$ and $Q=Q_1$. The light travels in the $-\hat{e}r$-direction reaching us when $t=t_0$ and $Q=Q_0$. Many red shifts are observed at $t_0$, so the red shift is labeled by $t_1$. The next crest leaves at $t_1+\delta t_1$, and arrives at $t_0+\delta t_0$. During the small period of time between crests, $Q$ is essentially constant. As $t$ increases, $r$ decreases and the metric yields for $d \theta=d \phi=0$, $$ \begin{aligned} 0 & =(d \tau)^2=(d t)^2-Q^2(d r)^2\left(1-k r^2\right)^{-1}, \ d t / Q & =-d r\left(1-k r^2\right)^{-1 / 2}, \ \int{t_1}^{t_0} d t / Q & =-\int_d^0 d r\left(1-k r^2\right)^{-1 / 2}=f(d), \
f[d] & =\left(\sin ^{-1} d, d, \sinh ^{-1} d\right), k=(1,0,-1) \
& \approx d \quad \text { if } d \ll 1 \text { or } k=0, \
\int_{t_1+\delta t_1}^{t_0+\delta t_0} d t / Q & =f(d)=\int_{t_1}^{t_0} d t / Q \equiv \int_{t_1}^{t_0} d W[t], \
W\left[t_0\right]-W\left[t_1\right] & =W\left[t_0+\delta t_0\right]-W\left[t_1+\delta t_1\right], \
W\left[t_0+\delta t_0\right]-W\left[t_0\right] & =W\left[t_1+\delta t_1\right]-W\left[t_1\right],
\end{aligned}
$$
$$
\begin{aligned}
\left.\delta t_0 \frac{d W[t]}{d t}\right|{t_0} & =\left.\delta t_1 \frac{d W[t]}{d t}\right|{t_1}, \
\frac{\delta t_0}{Q_0} & =\frac{\delta t_1}{Q_1}, Q_{0,1} \equiv Q\left(t_0\right), Q\left(t_1\right) .
\end{aligned}
$$
The above equation leads to a simple relation between the frequencies of the emitted and received radiation,
$$
\frac{\delta t_0}{\delta t_1}=\frac{\nu_1}{\nu_0}=\frac{\lambda_0}{\lambda_1}=\frac{Q_0}{Q_1} \equiv 1+z .
$$

广义相对论代写

物理代写|广义相对论代写General Relativity代考|Robertson–Walker Metric

宇宙中有大量的粒子组成不同的结构。为了取得进展,使用了宇宙学原理。这一原则表明,没有任何立场受到青睐,或者每个观察者的观点都是相同的。乍一看,这似乎很疯狂。我们所处的位置肯定会给我们一个不同于太阳或其他恒星的观察太阳系的视角。所以附带条件,当在足够大的距离上取平均值$\approx 10^9 \mathrm{pc}$时,加入到原理中。这样的距离包括许多星系团。在这个尺度上,如图9.1所示,宇宙在任何一点上都是球对称的,或者是各向同性的,并且在所有方向上看起来都一样,或者是均匀的。同样,当观测到一个遥远的源时,观测者是在回顾过去,因为辐射以有限的速度传播。
宇宙的最佳模型是,它起源于大约13.8 Bya的一个热而致密的状态。它一直在膨胀,因此冷却,复习问题2.15。有一个来自过去的遗迹信号,大约在$0.37 \mathrm{My}$开始之后,被称为宇宙微波背景(CMB)。从各个方向观察到的这个背景,产生了迄今为止发现的最理想的普朗克黑体光谱。宇宙微波背景辐射产生的时候,辐射要热得多,但仍足够冷,可以形成原子。在这一点上,电子不能再散射辐射。宇宙对CMB光子变得透明,它们也随着宇宙膨胀而冷却。下降的温度是一个标量,为膨胀提供了一个时间标记。在图9.2中,COBE(2015)的COBE实验结果与普朗克光谱进行了比较。对所有数据的总结(Fixsen, 2009)表明,在你观察的任何地方都可以观察到$T=2.726 \mathrm{~K}$光谱,并证实了一个均匀的、各向同性的宇宙。理论预测比数据点上的误差条宽。COBE, WMAP(2015)和PLANCK(2015)实验已经在更精细的温度尺度上观察到天空不同方向的细微结构$\approx 10^{-5} \mathrm{~K}$。这种结构被认为是由于极其年轻的宇宙中的随机波动,并导致了今天观察到的结构的形成。
进行了实验,得出$g_{\mu \nu}\left(x^\chi\right), T_{\mu \nu}\left(x^\chi\right)$。一个不同的坐标系统$x^{\chi^{\prime}}$被认为是等价的,如果所有的宇宙历史在用这些坐标表示时都是一样的。也就是说,在任何地点和时间,以$X^\chi$表示,两个系统之间的关系如下:
$$
\begin{aligned}
& g_{\mu \nu}\left(X^\chi\right)=g_{\mu^{\prime} \nu^{\prime}}\left(X^\chi\right), \
& T_{\mu \nu}\left(X^\chi\right)=T_{\mu^{\prime} \nu^{\prime}}\left(X^\chi\right) .
\end{aligned}
$$

物理代写|广义相对论代写General Relativity代考|The Red Shift

当元素去激发时,它们会发射出特征光子,即元素的谱线。通过比较来自远处光源的光与在实验室中观察到的光,发现在非常远的光源中,特征波长总是向红色偏移,并且距离越远,偏移越多。这种方法不适用于距离$\approx 2.6 \times 10^6$ ly的仙女座星系这样的近天体。局部引力效应和其他局部运动掩盖了膨胀的宇宙效应。这种红移与第5章中遇到的红移不同,在第5章中,光是在比观测到的光更强或更弱的引力下发射的。
假设光波波峰在$t=t_1$和$Q=Q_1$的径向坐标$r=d$处离开一个典型的星系。光以$-\hat{e}r$ -方向传播,当$t=t_0$和$Q=Q_0$到达我们。在$t_0$观测到许多红移,因此红移用$t_1$标记。下一个波峰在$t_1+\delta t_1$离开,到达$t_0+\delta t_0$。在波峰之间的一小段时间内,$Q$基本上是恒定的。随着$t$的增加,$r$的减少,度量产率为$d \theta=d \phi=0$, $$ \begin{aligned} 0 & =(d \tau)^2=(d t)^2-Q^2(d r)^2\left(1-k r^2\right)^{-1}, \ d t / Q & =-d r\left(1-k r^2\right)^{-1 / 2}, \ \int{t_1}^{t_0} d t / Q & =-\int_d^0 d r\left(1-k r^2\right)^{-1 / 2}=f(d), \
f[d] & =\left(\sin ^{-1} d, d, \sinh ^{-1} d\right), k=(1,0,-1) \
& \approx d \quad \text { if } d \ll 1 \text { or } k=0, \
\int_{t_1+\delta t_1}^{t_0+\delta t_0} d t / Q & =f(d)=\int_{t_1}^{t_0} d t / Q \equiv \int_{t_1}^{t_0} d W[t], \
W\left[t_0\right]-W\left[t_1\right] & =W\left[t_0+\delta t_0\right]-W\left[t_1+\delta t_1\right], \
W\left[t_0+\delta t_0\right]-W\left[t_0\right] & =W\left[t_1+\delta t_1\right]-W\left[t_1\right],
\end{aligned}
$$
$$
\begin{aligned}
\left.\delta t_0 \frac{d W[t]}{d t}\right|{t_0} & =\left.\delta t_1 \frac{d W[t]}{d t}\right|{t_1}, \
\frac{\delta t_0}{Q_0} & =\frac{\delta t_1}{Q_1}, Q_{0,1} \equiv Q\left(t_0\right), Q\left(t_1\right) .
\end{aligned}
$$
上面的方程给出了发射和接收辐射频率之间的简单关系,
$$
\frac{\delta t_0}{\delta t_1}=\frac{\nu_1}{\nu_0}=\frac{\lambda_0}{\lambda_1}=\frac{Q_0}{Q_1} \equiv 1+z .
$$

物理代写|广义相对论代写General Relativity代考

物理代写|广义相对论代写General Relativity代考 请认准UprivateTA™. UprivateTA™为您的留学生涯保驾护航。

微观经济学代写

微观经济学是主流经济学的一个分支,研究个人和企业在做出有关稀缺资源分配的决策时的行为以及这些个人和企业之间的相互作用。my-assignmentexpert™ 为您的留学生涯保驾护航 在数学Mathematics作业代写方面已经树立了自己的口碑, 保证靠谱, 高质且原创的数学Mathematics代写服务。我们的专家在图论代写Graph Theory代写方面经验极为丰富,各种图论代写Graph Theory相关的作业也就用不着 说。

线性代数代写

线性代数是数学的一个分支,涉及线性方程,如:线性图,如:以及它们在向量空间和通过矩阵的表示。线性代数是几乎所有数学领域的核心。

博弈论代写

现代博弈论始于约翰-冯-诺伊曼(John von Neumann)提出的两人零和博弈中的混合策略均衡的观点及其证明。冯-诺依曼的原始证明使用了关于连续映射到紧凑凸集的布劳威尔定点定理,这成为博弈论和数学经济学的标准方法。在他的论文之后,1944年,他与奥斯卡-莫根斯特恩(Oskar Morgenstern)共同撰写了《游戏和经济行为理论》一书,该书考虑了几个参与者的合作游戏。这本书的第二版提供了预期效用的公理理论,使数理统计学家和经济学家能够处理不确定性下的决策。

微积分代写

微积分,最初被称为无穷小微积分或 “无穷小的微积分”,是对连续变化的数学研究,就像几何学是对形状的研究,而代数是对算术运算的概括研究一样。

它有两个主要分支,微分和积分;微分涉及瞬时变化率和曲线的斜率,而积分涉及数量的累积,以及曲线下或曲线之间的面积。这两个分支通过微积分的基本定理相互联系,它们利用了无限序列和无限级数收敛到一个明确定义的极限的基本概念 。

计量经济学代写

什么是计量经济学?
计量经济学是统计学和数学模型的定量应用,使用数据来发展理论或测试经济学中的现有假设,并根据历史数据预测未来趋势。它对现实世界的数据进行统计试验,然后将结果与被测试的理论进行比较和对比。

根据你是对测试现有理论感兴趣,还是对利用现有数据在这些观察的基础上提出新的假设感兴趣,计量经济学可以细分为两大类:理论和应用。那些经常从事这种实践的人通常被称为计量经济学家。

Matlab代写

MATLAB 是一种用于技术计算的高性能语言。它将计算、可视化和编程集成在一个易于使用的环境中,其中问题和解决方案以熟悉的数学符号表示。典型用途包括:数学和计算算法开发建模、仿真和原型制作数据分析、探索和可视化科学和工程图形应用程序开发,包括图形用户界面构建MATLAB 是一个交互式系统,其基本数据元素是一个不需要维度的数组。这使您可以解决许多技术计算问题,尤其是那些具有矩阵和向量公式的问题,而只需用 C 或 Fortran 等标量非交互式语言编写程序所需的时间的一小部分。MATLAB 名称代表矩阵实验室。MATLAB 最初的编写目的是提供对由 LINPACK 和 EISPACK 项目开发的矩阵软件的轻松访问,这两个项目共同代表了矩阵计算软件的最新技术。MATLAB 经过多年的发展,得到了许多用户的投入。在大学环境中,它是数学、工程和科学入门和高级课程的标准教学工具。在工业领域,MATLAB 是高效研究、开发和分析的首选工具。MATLAB 具有一系列称为工具箱的特定于应用程序的解决方案。对于大多数 MATLAB 用户来说非常重要,工具箱允许您学习应用专业技术。工具箱是 MATLAB 函数(M 文件)的综合集合,可扩展 MATLAB 环境以解决特定类别的问题。可用工具箱的领域包括信号处理、控制系统、神经网络、模糊逻辑、小波、仿真等。

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