|
|
Chování řešení vlnové rovnice při použití kompaktifikovaných hyperboloidálních nadploch
Ivánek, Richard ; Ledvinka, Tomáš (vedoucí práce) ; Kofroň, David (oponent)
Tato bakalářská práce se zabývá použitím kompaktifikace a hyperboloidálních řezů prostoročasu při numerickém řešení vlnové rovnice primárně v kontextu numerické rela- tivity. Cílem bylo určit jejich obecné výhody a nevýhody, ilustrovat očekávané problémy pomocí diagramů a také zhodnotit výsledky získané v konkrétních modelových situacích. Součástí práce je stručné pojednání o relevantních numerických metodách, hyperboloidál- ních Cauchyovských nadplochách, jejich vlastnostech, zavedení kompaktifikací a kauzál- ních diagramech. V závěru práce byl porovnán vliv kompaktifikace a řezu prostoročasu na přesnost diferenčních a integračních schémat a také vliv diskrétní reprezentace na kvalitu dat. 1
|
|
|
C-metrika jako limita fotonové rakety
Hauser, Vít ; Kofroň, David (vedoucí práce) ; Švarc, Robert (oponent)
Tato práce se zabývá oblastí přesných řešení Einstenových rovnic. Toto téma zůstává po delší dobu předmětem soustředěného studia studia na MFF UK. Zaměřil jsem se na studium kosmické struny u metriky popisující akceleraci dvou černých děr, tzv. C-metriky. Cílem práce je přehledně shrnout vlastnosti několika skupin řešení - Robinson-Trautmanových řešení obecně; specificky fotonových raket a C-metriky. Následně pak ověřit možnost pře- vodu řešení založených na modelu fotonových raket na C-metriku. Zajímavou podúlohou je fokusace záření umožňující popis vakuové C-metriky. K řešení otázek v této oblasti se využívá systémů počítačové algebry k zjednodušování složitých výrazů. V druhé části je předložen problém nalezení alternativního popisu strun v rámci těchto řešení. Rozveden je i jednodušší problém Schwarzschildovy metriky proťaté kosmickou strunou. Podstatou řešení je hledání způsobu přechodu k těmto metrikám. Práce prezen- tuje a diskutuje řešení těchto úloh. Autorovi se, nicméně, nepodařilo popsat systematický způsob jak nalézat řešení s požadovanými vlastnostmi výsledné metriky. 1
|
|
|
Interpretace zdrojů známých řešení Teukolského rovnic
Mikeska, Václav ; Kofroň, David (vedoucí práce) ; Ledvinka, Tomáš (oponent)
Mnoho realistických astrofyzikálních problémů je zkoumáno na úrovni perturbací. Ukázalo se, že zkoumání testovacího elektromagnetického pole v okolí Kerrovy černé díry je značně zjednodušeno v NP formalismu. V této práci zkoumáme stacionární axiálně sy- metrické perturbační elektromagnetické pole generované statickým axiálně symetrickým rozložením náboje a stacionárními axiálně symetrickými tangenciálními proudy okolo Kerrovy černé díry. Nalezli jsme jednoduchý vztah mezi NP skaláry elektromagnetického pole φ0 a φ2, a poté jsme řešením Maxwellových rovnic obsahujících zdroje získali expli- citní formuli pro výpočet třetího NP skaláru φ1. Dále se věnujeme problému vizualizace elektromagnetického pole a na obecném prostoročase jsme vyvinuli metodu vizualizace, která zdůrazňuje lokální podobu zkoumaného pole vzhledem k pozorovateli. Tuto metodu ilustrujeme na několika příkladech elektromagnetického pole. 1
|
|
|
Thermodynamics of spacetime: A new perspective from the quantum realm
Liška, Marek ; Alonso Serrano, Ana (vedoucí práce) ; Oriti, Daniele (oponent)
Hlavním výsledkem diplomové práce je odvození kvantových fenomenologických pohy- bových rovnic gravitačního pole z termodynamiky lokálních kauzálních diamantů. Kvan- tové korekce ke klasické gravitaci vycházejí z logaritmického členu v entropii, jehož pří- tomnost předpokládá řada přístupů ke kvantové gravitaci. Výsledná teorie se zdá být přímým zobecněním klasické unimodulární gravitace a nikoliv obecné relativity. Dále diskutujeme vlastnosti získaných rovnic a jejich možné důsledky. Jako vedlejší výsledky rovněž představujeme nový způsob získání Einsteinových rovnic z termodynamiky lokál- ních kauzálních diamantů a odvození logaritmické korekce k entropii černých děr z ex- istence minimální rozlišitelné plochy. Kromě původních výsledků práce rovněž obsahuje detailní diskusi termodynamiky lokálních kauzálních horizontů. 1
|
|
|
Regulární zdroje prostoročasů se singularitami
Papajčík, Matúš ; Ledvinka, Tomáš (vedoucí práce) ; Žofka, Martin (oponent)
Od formulace Einsteinových rovnic obecné relativity se k jejich řešení použí- valy analytické metody. Jejich složitý charakter a nelinearita znamenala velkou náročnost takovýchto postupů. Teprve nedávno se přidal obor numerické relati- vity, který přinesl další možnosti výzkumu vlastností Einsteinových rovnic. V této práci jsme nejprve metodu napojování ilustrovali na problému regulari- zace singulárního newtonovského potenciálu. Dále jsme metodu použili v obecné teorii relativity, kde jsme pro stejný případ sféricky symetrického gravitačního pole našli odpovídajíc zdroj a rozoložení hustoty tlaků v něm. Zdroje tohoto zná- mého Schwarzschildova řešení jsme dále zkoumali ve Weylových souřadnicích a porovnali se zdroji metriky Curzonovy nalezenými v práci Bonnora.
|
|
|
Electromagnetic Waves in Dispersiveand Refractive Relativistic Systems
Bezděková, Barbora ; Bičák, Jiří (vedoucí práce) ; Heyrovský, David (oponent)
Studium paprsků (světočar světla) hraje významnou roli v mnoha astrofy- zikálních aplikacích a je předmětem intenzivního výzkumu, především v rámci tzv. gravitačního čočkování. Provedené studie se většinou zabývají šířením světla ve vakuu. V případě, že je studován průchod světelných paprsků refraktivním a disperzním prostředím charakterizovaným indexem lomu n, je třeba vzít v potaz efekty, které se v takovém prostředí objevují, což daný problém značně kompli- kuje. Práce se zabývá studováním paprsků pohybujících se ve zjednodušených refraktivních a disperzních systémech (např. rovinné vrstvy s rozdílnými rych- lostmi prostředí) za použití Hamiltonových pohybových rovnic. Dále je studován pohyb paprsků v okolí Kerrovy černé díry a zkoumány jejich přístupové oblasti v případě radiálně se měnící rychlosti refraktivního prostředí obklopujícího černou díru. Vzhledem k nedávnému zvýšení množství publikací zabývajících se zkouma- nou problematikou byla také sepsána podrobná rešerše shrnující nejvýznamnější v posledních letech dosažené výsledky. 1
|
|
|
Parametrizace Kerrova řešení
Miškovský, David ; Švarc, Robert (vedoucí práce) ; Scholtz, Martin (oponent)
V této práci shrnujeme základní vlastnosti Kerrova řešení v několika souřad- ných systémech. Dále odvozujeme obecný tvar metriky pro prostoročas foliovaný nulovými nadplochami. Pomocí formalizmu optických skalárů ukazujeme, že je geometrie takového prostoročasu netwistující, tedy že připouští existenci netwis- tující nulové afinně parametrizované geodetické kongruence. Následně se několika způsoby pokoušíme parametrizovat Kerrovo řešení právě v řeči netwistujících sou- řadnic. Takový tvar by měl následné využití ve formalizmu slabých izolovaných horizontů pro použití v realističtějších astrofyzikálních modelech černých děr.
|
|
|
Physical interpretation of special solutions of Einstein-Maxwell equations
Ryzner, Jiří ; Žofka, Martin (vedoucí práce)
V klasické fyzice může být ustavena statická rovnováha v soustavě, která obsahuje extrémně nabité zdroje gravitačního a elektromagnetického pole. Udivujícím faktem je, že tato situace může nastat i pro černé díry v relativistické fyzice. Tato práce vyšetřuje speciální případ nekonečně dlouhé, extrémně nabité struny, zkoumá geometrii prostoročasu, elektrogeodetiky, vlastnosti zdroje a srovnává řešení se situací v klasické fyzice. Dále se zabýváme analogickou situací v dynamickém prostoročase s kosmologic- kou konstantou, a řešení porovnáváme s jeho statickou verzí. Nakonec zkoumáme perio- dické řešení Laplaceovy rovnice, které odpovídá nekonečně mnoha extremálním bodovým zdrojům rozloženým v pravidelném rozestupu podél přímky. Vyšetřujeme vlastnosti elek- trostatického potenciálu a ukazujeme, že v limitě velké vzdálenosti od osy tvořené zdroji přechází toto řešení v nabitou strunu. 1
|
|
|
Physical interpretation of special solutions of Einstein-Maxwell equations
Ryzner, Jiří ; Žofka, Martin (vedoucí práce) ; Ledvinka, Tomáš (oponent)
V klasické fyzice m·že být ustavena statická rovnováha v soustavě, která obsahuje extrémně nabité zdroje gravitačního a elektromagnetického pole. Udivujícím faktem je, že tato situace m·že nastat i pro černé díry v relativis- tické fyzice. Tato práce vyšetřuje speciální případ nekonečně dlouhé, extrémně nabité struny, zkoumá geometrii prostoročasu, elektrogeodetiky, vlastnosti zdroje a srovnává řešení se situací v klasické fyzice. Dále se zabýváme analogickou situací v dynamickém prostoročase s kosmologickou konstantou, a řešení porovnáváme s jeho statickou verzí. Nakonec zkoumáme periodické řešení Laplaceovy rovnice, které odpovídá nekonečně mnoha extremálním bodovým zdroj·m rozloženým v pravidelném rozestupu podél přímky. Vyšetřujeme vlastnosti elektrostatického potenciálu a ukazujeme, že v limitě velké vzdálenosti od osy tvořené zdroji pře- chází toto řešení v nabitou strunu. 1
|
|
|
Standard and alternative cosmological models
Pulnova, Yelyzaveta ; Acquaviva, Giovanni (vedoucí práce) ; Žofka, Martin (oponent)
Cílem této práce je studium závislosti škálovacího faktoru na kosmickém čase pro různé modely evoluce Vesmíru v rámci obecné teorie relativity. Uvažujeme zde FLRW metriku a připouštíme nenulovou křivost. Použité modely se od sebe liší stavovou rovnicí zdrojů, tudíž složením uvažované kosmické tekutiny. V této práci jsou diskutovány následující modely: ΛCDM (uvažujeme ideální kosmickou tekutinu, jež se skládá z nekoherentního prachu, záření a kosmologického členu v zakřiveném prostoročasu), zobecněný Chaplyginův plyn a také dva druhy skalárního pole (popisující zvlášt' tzv. " power-law" inflaci a období po rekombi- naci). Získané numerické a analytické výsledky jsou zpracovány graficky. 1
|
host ::
RSS.