|
|
Physics of extended objects in strong gravitational fields
Veselý, Vítek ; Žofka, Martin (vedoucí práce) ; Loukes Gerakopoulos, Georgios (oponent)
Zabýváme se několika různými modely nebodových těles v gravitačních polích. Nejprve blíže prozkoumáme model oscilujícího tělesa tvaru činky zvaného "kluzák" či "glider." K integraci pohybových rovnic použijeme novou nezávislou metodu. Podobnou metodu aplikujeme na problém pružiny radiálně padající v newtonovském gravitačním poli. Určíme posun jejího těžiště vůči referenční částici a kritickou hodnotu pružinové konstanty, při které pružina nedokáže překonat působení slapových sil. Uvedeme důvody, proč je relativistická verze kluzákového modelu nevhodná k popisu tělesa v kritických režimech. Dále ukážeme, že Dixonova teorie nebodových těles předpovídá geodetický pohyb těžiště v maximálně symetrických prostoročasech. Dokážeme, že systém volných testovacích částic lze popsat zachovávajícím se tenzorem energie a hybnosti a spočítáme posun kluzákového modelu v maximálně symetrických prostoročasech, což vede ke sporu s Dixonovou teorií. Musíme tedy znovu připustit, že model kluzáku nedává správné předpovědi pro pohyb popsaného tělesa v relativistickém případě. Na závěr studujeme model nebodového tělesa tvořeného interagujícími částicemi, které splňuje předpoklady Dixonovy teorie. Spočítáme posuny tohoto modelu vůči referenční trajektorii a ukážeme, že efekt "plavání" vymizí. Odhadneme numerickou chybu výpočtů...
|
|
|
Motion of extended bodies in gravitational fields
Veselý, Vítek ; Žofka, Martin (vedoucí práce) ; Tahamtan, Tayebeh (oponent)
V první kapitole se zabýváme pohybem tělesa tvaru činky pohybujícího se v homogenním a centrálním gravitačním poli. V homogenním poli se těžiště tělesa chová jako hmotný bod nezávisle na síle, kterou na sebe obě části tělesa působí, jestliže toto působení zahrneme do pohybových rovnic jako dodatečnou vnější sílu. Podobný postup aplikujeme při řešení problému dvoubodového tělesa v centrálním gravitačním poli. Ověříme výsledky z článku autorů Burova a Kosenka [2015] a ukážeme, že pohyb těžiště obíhajícího tělesa splňuje druhý Keplerův zákon a modifikovaný třetí Keplerův zákon. Dále ukážeme, že lze zachovat libovolné natočení tělesa vůči gravitačnímu centru, jestliže budeme vhodně měnit jeho délku, a prezentujeme dvě numerická řešení takového pohybu. Ve druhé kapitole studujeme problém oscilujícího tělesa tvaru činky padajícího do Schwarzschildovy černé díry, který byl představen v článku Guérona a Mosny [2007]. Ověříme jejich výsledky a dále se zabýváme rychlostí tělesa po manévru a rozebíráme případ velice rychlých a pomalých oscilací. Ukážeme také, že je možné nadále zpomalovat pád tělesa prováděním dalších oscilací.
|
host ::
RSS.