نظریه نسبیت خاص و عام اینشتین و نظریه کوانتومی از بزرگترین دستاوردهای بشری در سده اخیر محسوب می شوند. این نظریه ها دارای کاربردهای بسیاری هستند. ولی حوزه کاربرد آنها تا حد زیادی با یکدیگر متفاوت است. نظریه نسبیت خاص در مورد ذراتی بکار می رود که دارای تندیهای زیاد، نزدیک به سرعت نور هستند. نظریه نسبیت عام یک نظریه در مورد گرانش است که به بررسی ساختار فضازمان می پردازد. نظریه کوانتومی دارای برد کاملا متفاوتی است. این نظریه در مورد ذرات بسیار کوچک و زیر اتمی به کار می رود. این نظریه بیشتر به بررسی ساختار ماده می پردازد. دانشمندان مدتها زیادی تلاش کردند تا این نظریه ها را با یکدیگر متحد کنند. ولی تمامی تلاشهای آنها با شکست مواجه شده است. این دو نظری هر یک به طور جداگانه و در حوزه کاربرد خود بسیار موفق هستند. ولی هنگامی که تلاش کنیم این دیدگاه های گوناگون به طبیعت را با یکدیگر ترکیب کنیم، می بینیم که نظریه های حاصل بسیار پیچیده می باشند و به ندرت با نتایج آزمایشگاهی سازگاری دارند. تا به اکنون تمام تلاشها برای ایجاد یک نظریه میدان نسبیتی کاملا خود سازگار با شکست مواجه شده است. ولی می توان با برخی از روشهای تقریبی به نتایجی رسید که از اهمیت قابل قبولی برخوردار هستند. این گونه کارهای تقریبی حد اقل کمک می کند تا شناخت ما از کارکرد طبیعت اندکی بهبود پیدا کند. ما در این رساله به یکی از این روشهای تقریبی می پردازیم. این رساله در پنج فصل نگارش یافته است. فصل نخست به بررسی ساختار ریاضی یک فضای چهار بعدی می پردازد. در فصل دوم به طور کوتاه و خلاصه نظریه های نسبیت خاص، نسبیت عام و فیزیک ابعاد بالا را بررسی می کنیم. در فصل سوم به بررسی مدل frw که به عنوان مدل استاندارد در کیهانشناسی به کار می رود می پردازیم. در فصا چهارم به بررسی خواص میدانهای کوانتومی در فضازمانهای خمیده می پردازیم. ما در این فصل از مدل frw و تبدیلات همدیس استفاده می کنیم. در فصل آخر به بررسی مدل ماده القا شده می پردازیم و نتایجی که از این مدل بدست می آید را با نتایج حاصل از مکانیک کوانتومی در فضازمانهای خمیده مقایسه می کنیم.

در این پایان نامه برآنیم که به بررسی تعمیم نسبیت عام بپردازیم. نظر به اینکه از اولین سالهای گسترش نسبیت عام تلاش هایی، تنها به دلیل جالب بودن مسئله از نقطه نظر ریاضی، برای تعمیم این نظریه صورت گرفته است، در اینجا یکی از این نظریات که در سالهای اخیر انگیزه های بسیاری برای طرحش بوجود آمده و مورد توجه بسیاری از فیزیکدانان قرار گرفته است، موسوم به گرانش f(r) می پردازیم. طرح کلی این تعمیم بدین صورت است که با تغییر لاگرانژین اینشتین- هیلبرت از تنها ناوردا ریچی به تابعی غیر خطی از آن، معادلات میدان تعمیم یافته را در قالب سه فرمالیسم، که مفروضات اولیه آنها را از هم متمایز می کنند، بدست آوریم. خواهیم دید که در حد f(r)=r چگونه می توان در این فرمالیسم ها معادلات میدان نسبیت عام و نتایج کیهان شناسی آن را تحقیق کرد. پس از بدست آوردن معادلات میدان با در نظر گرفتن جهانی همگن و همسانگرد معادلات دینامیکی فریدمن را در هر فرمالیسم بدست می آوریم و به حل آن می پردازیم که نتیجه آن، حل هایی هم ارز حل frw در نسبیت عام می باشند. در طی این مراحل بر روی این حل ها بحث می کنیم و در هر قسمت آن ها را با همتایشان در نسبیت عام مقایسه خواهیم کرد.

در این پایان نامه با استفاده از شبیه سازی دینامیک مولکولی، میزان جذب گازهای نجیب مانند هلیم، نئون، آرگون، کریپتون و زنون روی مجموعه ای از نانولوله ها اندازه گیری شده است. برای تشکیل نانولوله های کربنی ناهمگون از یک نانولوله کربنی (8 و8)، یک نانولوله کربنی (9و9)، دو نانولوله کربنی (10و10) و سه نانولوله کربنی (11و11) استفاده شده است. در اینجا دو مدل متفاوت از دسته نانولوله های کربنی ناهمگون مورد مطالعه قرار گرفته است. منظور از دسته نانولوله های کربنی با ساختار (10و10)، ساختاری است که در آن یک نانولوله کربنی (10و10) در مرکز و سایر نانولوله های کربنی در اطراف آن قرار دارد و دسته نانولوله های کربنی با ساختار (8 و8) از یک نانولوله کربنی (8 و8) در مرکز و سایر نانولوله های کربنی در اطراف آن تشکیل شده اند. میزان جذب گازهای نجیب روی نانولوله های کربنی ناهمگون با میزان جذب گازهای نجیب روی دسته نانولوله های کربنی همگون متشکل از نانولوله های کربنی (10و10) مقایسه شده است. نتایج نشان می دهد که جذب داخل و روی سطح بیرونی نانولوله های کربنی صورت می گیرد، همچنین گازهای نجیب داخل کانال های داخلی (ics) در نانولوله های ناهمگون با ساختار (8 و8) جذب می شوند.

در این پایان نامه با استفاده از شبیه سازی دینامیک مولکولی, اثر زاویه نانومخروط روی ظرفیت جذب گاز هلیم در نانومخروط های کربنی مطالعه شد. مقادیر جذب برای نانومخروط های°180, °240 و°300 در دماهای مختلف, مقایسه شد. نتایج نشان می دهد که جذب اتم های هلیم روی خارج و داخل نانومخروط ها اتفاق می افتد. در شرایط اشباع مقدار جذب داخل با افزایش زاویه کاهش می یابد. این همچنین فهمیده شد که دما اثر قابل ملاحظه ای در مقدار جذب روی نانومخروط های کربنی دارد. مقایسه مقدار جذب در نانومخروط ها با نانولوله های کربنی نشان می دهد که مقدار جذب نانومخروط ها بیشتر از نانولوله ها است. نتایج در حقیقت نشان می دهد که نانومخروط ها کاندیدای مناسبی برای ذخیره گاز هستند.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.