ژئودزیک: تفاوت میان نسخه‌ها

محتوای حذف‌شده محتوای افزوده‌شده
بدون خلاصۀ ویرایش
Rezabot (بحث | مشارکت‌ها)
جز ربات:مرتب‌سازی عنوان‌ها+اشتباه نگارشی + تمیزکاری (۴،۶)
خط ۱:
{{تانسورها}}
در [[ریاضیات]] و به خصوص [[هندسه دیفرانسیل]] ٬ یک '''ژئودزیک''' تعمیمی از مفهوم خط مستقیم به روی [[خمینه|خمینه‌ها]]‌ها است.در حضور یک [[اتصال افاین]] ٬ به صورت منحنی هایی تعریف می‌شوند که[[فضای مماس|بردار مماس]] آن‌ها در صورت ترانهاده شدن ٬‌موازی٬موازی باقی بمانند.اگر این اتصال ٬ [[اتصال لوی-چیویتا]] ایجاد شده توسط [[متریک ریمان]] باشد٬ آن‌گاه ژئودزیک‌ها (به صورت [[ویژگی محلی بودن|محلی]] ) کوتاه‌ترین مسیر بین نقاط در فضا هستند.
 
واژه‌ی ژئودزیک از [[ژئودزی]] ٬ دانش اندازه‌گیری اندازه و شکل زمین برگرفته شده است.در ابتدا٬ منظور از یک ژئودزیک ٬ کوتاه‌ترین مسیر بین دو نقطه روی سطح زمین ٬ یعنی قسمتی از یک [[دایره بزرگ|دایره‌ی عظمیه]] بود.اما بعدها از این واژه تعمیم داده شد تا اندازه‌گیری‌ها در فضاهای ریاضیاتی عمومی‌تری را نیز شامل شود. برای مثال در [[نظریه گراف]] می‌توان از ژئودزیک بین دو [[رأس (نظریه گراف)| رأس]] از یک گراف صحبت کرد.
 
== هندسه متریک ==
در [[فضای متری|هندسه متریک]] یک ژئودزیک [[خم|خمی]]ی است که که در همه‌جا به صورت [[ویژگی محلی|محلی]] یک کمینه کننده‌ی فاصله است.به طور دقیق‌تر یک خم γ:&nbsp;''I''&nbsp;→&nbsp;''M'' از بازه‌ی ''I'' روی اعداد حقیقی به [[فضای متریک]] ''M'' یک ژئودزیک است اگر یک [[ثابت ریاضی|ثابت]] ''v''&nbsp;≥&nbsp;0 یافت شود به‌طوری که برای هر ''t''&nbsp;∈&nbsp;''I'' یک همسایگی ''J'' از ''t'' در ''I'' وجود دارد به طوری‌که برای هر {{nobr|''t''<sub>1</sub>, ''t''<sub>2</sub> ∈ ''J''}} داشته باشیم:
 
{{چپ‌چین}}
خط ۱۱:
{{پایان چپ‌چین}}
 
این رابطه ٬ ژئودزیک را به خمینه‌های ریمانی تعمیم می‌دهد. اما در هندسه متریک معمولامعمولاً ''v''&nbsp;=&nbsp;1 است و بنابراین:
 
{{چپ‌چین}}
خط ۲۸:
فاصله ''d''(''p'', ''q'') بین دو نقطه ''p'' و ''q'' در ''M'' به صورت [[اینفیمم]] طول روی همه‌ی خم‌های پیوسته‌ی ٬ به صورت تکه‌ای مشتق‌پدیر γ&nbsp;:&nbsp;[''a'',''b'']&nbsp;→&nbsp;''M'' به طوریکه γ(''a'')&nbsp;=&nbsp;''p'' و γ(''b'')&nbsp;=&nbsp;''q'' . با این تعریف از فاصله٬ ژئودزیک‌ها در یک خمینه‌ی ریمانی٬ مسیرهای (به صورت محلی) کمینه کننده‌ی فاصله هستند.( به معنای آورده شده در بالا)
 
خم‌های کمینه کننده‌ی ''L'' در یک [[مجموعه باز]] ''M'' را می‌توان با روش‌های [[حساب وردش‌ها]] یافت. معمولامعمولاً [[تابعی]] انرژی یا کار زیر را تعریف می‌کنند:
 
{{چپ‌چین}}
خط ۴۸:
{{پایان چپ‌چین}}
 
که در آن <math>\Gamma^\lambda_{\mu\nu}</math> [[نماد کریستوفل|نمادهای کریستوفل]] هستند. این معادله٬‌معادلهمعادله٬معادله ژئودزیک است.
== پیوند به بیرون ==
* [http://www.black-holes.org/relativity5.html Caltech Tutorial on Relativity توضیحی ساده و جالب از ژئوذزیک‌ها به همراه پویانمایی]
* [http://www.cmsim.eu/papers_pdf/january_2012_papers/25_CMSIM_2012_Pokorny_1_281-298.pdf Geodesics Revisited آشنایی با ژئودزیک‌ها به همراه کاربردها در هندسه٬‌مکانیکهندسه٬مکانیک و اپتیک]
 
==منبع منابع ==
{{پانویس}}
[http://people.hofstra.edu/faculty/Stefan_Waner/RealWorld/pdfs/DiffGeom.pdf Differential Geometry]