در این پایان نامه اثر میدان الکترو مغناطیسی روی رمبش گرانشی متقارن کروی تحقیق می شود. از روش شرایط الحاقی برای حل مسئله استفاده می کنیم .در این پایان نامه می خواهیم اثبات کنیم که میدان الکترومغناطیسی با کاهش فشار حدود ثابت کیهانی را کاهش می دهد. وقتی حدود ثابت کیهانی کاهش یابد رمبش سریعتر اتفاق می افتد. دو افق سیاه چال و کیهانی پیدا شد که معلوم کرد که میدان الکترو مغناطیسی مرز این دو افق را کاهش می دهد. و افق کیهانی زودتر از افق سیاه چال اتفاق می افتد.افق ظاهری زودتر از تکینگی شکل می گیرد . بنابراین نتیجه می گیریم که سرنوشت نهایی رمبش تکینگی است که به وسیله افق ظاهری پوشانده می شود . این امر گرچه موجب ایجاد سیاه چاله و در نتیجه درستی فرضیه سانسور کیهانی را تایید می کند. اما فرضیه سانسور کیهانی به وسیله محققین زیادی مورد شک و تردید قرار گرفته است. در این پژوهش ابتدا تحلیل خواهیم کرد که چرا مورد شک وتردید قرار گرفته است و سپس اثرهای میدان الکترومغناطیسی در رمبش گرانشی در جهت اثبات درستی آن تحلیل خواهیم نمود.

در این پایان نامه،ابتدا به طور مختصر به بررسی سیاه چاله و قوانین ترمودینامیک در سیاه چاله می پردازیم.در ادامه انسامبل اماری مجموعه ای از سیاه چاله های شوارتزشیلد،شوارتزشیلد دوسیته و رایسنر نوردستروم فرینه آماری را در نظر گرفته و کمییتهای ترمودینامیک چون دما،افق رویداد،ظرفیت گرمایی و غیره را به دست می آوریم.محاسبات نتیجه می دهند که سیاه چاله های شوارتزشیلد که حل خلا معادله اینشتین است اما آنسامبل آنها حل خلا نیست بلکه چشمه مربوط دارای چگالی غیر صفر است.همچنین برای سیاه چاله رایسنر نوردستروم فرینه نشان می دهیم که هر آنسامبل واقعا یک سیاه چاله با دمای محدود و غیر صفر نشان می دهد.

در این پایان نامه موقعیت هایی بررسی می شود که در آن سیاه چاله ها توسط برخورد ذرات پر انرژی در نواحی فوق پلانکی ایجاد می شوند. خواهیم دید که توصیف نیمه کلاسیکی این پدیده با در نظر گرفتن موج شوک گرانشی برای ذرات در حال حرکت نسبیتی با برآورده شدن شروطی منجر به ایجاد سیاه چاله می شود.

اختر فیزیک سیستم های نامزد گوناگونی را به ما ارائه می کند که باید در طیف امواج گرانشی قابل مشاهده باشد.در میان سیستم های جرم ستاره ای ، تابش گرانشی قابل آشکار سازی را از شکل گیری سیاهچاله ها و ستاره های نوترونی و به هم آمیختگی ستاره های نوترونی دوتایی و فروپاشی نهایی این چنین دوتایی هایی برای شکل گیری یک سیاچاله انتظار داریم. بلافاصله پس از کشف پدیده های اختر فیزیکی که بعدها هسته کهکشان فعال نامیده شد، استدلال شد که منبع توان این پدیده ها در نهایت ریشه گرانشی دارد و سررشته وجود یک کهکشان فعال یک سیاهچاله پرجرم است. سیستم های دوتایی اشیا فشرده ، فرستنده های قوی امواج گرانشی هستند که دامنه آنها به پارامتر های مداری دوتایی، چون جرم مولفه ، نیم قطر بزرگ مدار و خروج از مرکز بستگی دارد. در اینجا امکان شناسایی سیگنال موج گرانشی متصاعد شده به وسیله سیستم های دوتایی در مرکز کهکشان مان ارائه شده است .

اگر تورم آشوبناک را در نظریه های با پتانسیل های موثری که در ? بزرگ مثل?^n یا مثل e^?? رفتار می کنند، در نظر بگیریم. در چنین نظریه هایی حوزه ی تورم دربردارنده ی میدان نرده ای، همگن و به اندازه کافی بزرگ ? می شود که دائماً حوزه ی تورم جدید از نوع مشابه را تولید می کند. این فرایند ممکن است در چگالی که به حد کافی کمتر از چگالی پلانک، رخ دهد. خود باز آفرینی حوزهای تورمی مسئول پایایی اساسی است که در بسیاری از مدلهای تورمی آشکار می شود: ویژگی های بخش هایی از جهان که در فرآیند خود بازآفرینی شکل گرفته اند، به زمان رخ دادن این فرایند بستگی ندارد. به این ویژگی جهان تورمی " پایایی محلی" می گوییم. به علاوه، ممکن است یک توزیع احتمال پایایp_c برای پیدا کردن یک میدان معین ? در یک زمان معین در یک نقطه ی معین ،یا یک توزیع پایای احتمالp_p برای پیدا کردن یک میدان معین ? در یک زمان معین در یک حجم معین فیزیکی وجود داشته باشد. آنگاه درباره ی " پایایی سراسری" جهان ناشی از تورم، در صورتی که هر یک از این توزیع ها پایا باشند، سخن خواهیم گفت. در تمام مدلهای واقعی تورم شناخته شده،توزیع احتمال p_c پایا نیست. از سوی دیگر، بررسی توزیع احتمال p_p توصیف کننده ی یک جهان تورمی خودباز آفریننده، نشان می دهد توزیع احتمال p_p به سرعت به رژیم پایا نزدیک می شود. در این رژیم کسر نسبی حجم فیزیکی جهان در حالتی با ویژگی های معین( با مقادیر معین میدانها، و چگالی ماده معین، و غیره) به زمان بستگی ندارد. هر یک از این دو نوع پایایی که در بالا ذکر شد انحراف عمده ی کیهان شناسی تورمی از الگوی مهبانگ استاندارد را تشکیل می دهد. در این پروژه رویکرد خود را با رویکردهای دیگر به کیهان شناسی کوانتومی مقایسه می کنیم.

نقش اصل ماخ در فیزیک در رابطه با اصل هم ارزی مورد بحث قرار گرفته است. مشکلات پیش رو برای وارد کردن اصل ماخ در نسبیت عام بحث شده است. نظریه اصلاح شده نسبیت عام گرانش، ظاهرا سازگار با اصل ماخ توسعه داده شده است. گرانش کوانتومی بوهمی معرفی شده است. نظریه برانز- دیکی در چارچوب همدیس تخت و بدون حضور میدان های مادی مطالعه شده است و سپس رفتار گرانش کوانتومی بوهمی برای متریک کیهان شناسی تخت روبرتسون- والکر بررسی شده است. با در نظر گرفتن میدان های نرده ای مادی در یک چارچوب همدیس نه لزوما چارچوب همدیس تخت رفتار گرانش کوانتومی بوهمی برای متریک روبرتسون- والکر تخت کیهان شناسی بررسی شده است. سپس با ترکیب اصل ماخ در نظریه نسبیت عام، نظریه برانز- دیکی معرفی شده است. همچنین ثابت شده است که می توان اثر انحنایی فضا- زمان (گرانش) را با پتانسیل کوانتومی تصویر کرد. با استفاده از رهیافت گرانش کوانتومی دوبروی- بوهم اهمیت نقش پتانسیل کوانتومی نشان داده شده است. کلمات کلیدی: اصل ماخ، اصل هم ارزی، نسبیت عام. گرانش کوانتومی بوهمی موجبیتی. میدان نرده ای. چارچوب همدیس تحت. برانز- دیکی. کلاین- گوردن. پتانسیل کوانتومی. قانون فوق تورم.

فیزیک سیاهچاله ها یکی از پر اهمیت ترین مباحث فیزیک نظری در عصر حاضر است حل معمای سیاهچاله ها می تواند راهگشای خلق نظریه همه چیز یا نظریه گرانش کوانتومی باشد. اگر به روند تکامل نظریه ی سیاه چاله ها از سال 1915 که اینشتین نظریه نسبیت را ارائه کرد تا سال 2004 که هاوکینگ نظر خود را تغییر داد توجه کنیم به نکات و سئوالات جالبی برخورد می کنیم هاوکینگ اصلاحیه ی نظر خود را در سال 2004 ارایه داد و اظهار داشت برخی اطلاعات از سیاه چاله ها خارج می شوند وی سی سال قبل از آن تاکید کرده بود که اطلاعات از سیاه چاله ها خارج نمی شوند. در سال 1973 هاوکینگ و مستقلا ژاکوب بکنشتین به طراحی یک آنتروپی پرداختند که یک نمونه اندازه گیری اطلاعات درون سیاه چاله است. دو سال بعد هاوکینگ اظهار داشت کوانتوم مکانیک چنین پیش گویی می کند که انرژی از داخل سیاه چاله می گریزد که به تابش هاوکینگ معروف است. نکته مهم در نظریه قبلی هاوکینگ به این مهم بر می گشت که براساس مدل وی سیاهچاله نوعی تابش که به نام تابش هاوکینگ معروف شده است را از خود بروز می دهد اما تمامی اطلاعاتی که این تابش ممکن است به همراه خود از درون سیاه چاله به بیرون بیاورد، براثر خواص بنیادین سیاه چاله ها نابود می شود. اما از آنجاییکه از بین رفتن اطلاعات در آنها به معنای کاهش یافتن تعداد زیادی از درجات آزادی است و چون از لحاظ نظری معین بودن حالت یک سیستم در یک زمان معین باید حالت آن را برای همیشه معین کند به یک تناقض میرسیم. یکی از اصول موضوع کوانتوم مکانیک این است که اطلاعات یک سیستم در تابع موج آن تا زمان فروریزش در تابع موج باقی میماند زیرا تحول تابع موج با عملگر یکانی مشخص میشود که یکانی بودن به معنای پایستگی اطلاعات است در نتیجه این مساله ی گم شدن اطلاعات در سیاهچاله ها با اصول مکانیک کوانتومی در تناقض آشکار بود. بعدها عده ای از دانشمندان طی محاسباتی دریافتند که اطلاعات در سیاهچاله ها نابود نمی شوند بلکه به صورت همبستگی های غیرگرمایی رمزگذاری شده و در تابش هاوکینگ به طور پیوسته در حین تبخیر سیاهچاله از آن به بیرون نشر می یابد. آنتروپی بکنشتاین - هاوکینگ یا آنتروپی سیاهچاله مقدار آنتروپی است که بایستی برای یک سیاهچاله در نظر گرفت تا از دیدگاه ناظر خارجی، این سیستم از قوانین ترمودینامیک تبعیت کند. از آنجایی که این آنتروپی دقیقاً مانند آنتروپی آماری رفتار می کند، تلاش های فراوانی برای شمارش حالت های میکروکانونی سیاه چاله ها به کمک نظریه ریسمان انجام شده است. در سال 1996 آندریو استرومینگر و کامران وفا با استفاده از نظریه ریسمانها به محاسبه ی آنتروپی سیاه چاله ها پرداختند و به همان جواب هاوکینگ رسیدند.

چکیده در کار حاضر، میدان الکترو مغناطیسی نزدیک یک سیاه چال چرخان و اثر میدان روی رمبش متقارن کروی با سیال ایده آل مورد مطالعه قرار می گیرد. با تحلیل شرایط اتصال بین فضازمان های متقارن کروی داخلی غیر ایستا و خارجی ایستا نشان داده ایم که میدان الکترومغناطیسی، ثابت کیهانی را با کاهش فشار کاهش می دهد، از این رو روند فروپاشی نسبت به سیال ایده آل سریعتر می باشد. ساختار تکینگی، اثرات جرم سیستم در حال رمبش و همچنین اختلاف زمانی بین شکل گیری افق ها مورد بررسی قرار داده ایم. نتایج تحقیق درستی فرضیه سانسور کیهانی را فراهم می کند و نشان می دهد که میدان الکتریکی تحت تاثیر مساحت افق های ظاهری و شکل گیری آنها می باشد . کلمات کلیدی: سیاه چاله کر، سیال ایده آل، ثابت کیهانی، فرضیه سانسور کیهانی

در این پایان نامه با استفاده از حل معادلات اینشتین امکان ساخت ماشین زمان را در سرعت های کمتر و بیشتر از سرعت نور بررسی می کنیم. که بیشتر از نسبیت عام اینشتین کمک می گیریم، و نشان می دهیم که ماشین زمان را می توان با استفاده از کرم چاله های چهار بعدی، مدل استوانه ای دوار و با استفاده از سیگنال های فرانوری ساخت. شرط ساختن ماشین زمان دسترسی داشتن به کرم چاله ها می باشد، که این کرم چاله ها به وسیله ی منحنی های بسته زمان گونه به بند کشیده شده اند.