Tenseur énergétique : Dérivation et conservation

Dans cours (2)

Description

Cette séance de cours couvre la dérivation du tenseur de l'élan énergétique pour les particules ponctuelles, en se concentrant sur la dérivée covariante et la conservation. Il explore également l'impact de l'ajout d'un champ électromagnétique, du calcul de la divergence du tenseur de l'énergie et de l'expression du courant électromagnétique. En outre, il approfondit la symétrie et la nature statique des métriques génériques dans les espaces-temps sphériques symétriques, en mettant l'accent sur la métrique de Schwarzschild en tant que solution. L'exercice consiste à analyser la métrique de Schwarzschild, à identifier les rayons problématiques et à appliquer des changements de coordonnées pour étudier les effets physiques.

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Concepts associés (27)

La singularité de Schwarzschild est le comportement divergent de la métrique de Schwarzschild quand . Il ne faut pas la confondre avec la singularité gravitationnelle d'un trou noir. Cette singularité n'est qu'apparente : elle se manifeste dans l'expression classique de cette métrique, mais pas dans d'autres. On considère donc que c'est une singularité mathématique pour la métrique classique de Schwarzschild, mais que ce n'est pas une singularité physique.

Un champ électromagnétique ou Champ EM (en anglais, electromagnetic field ou EMF) est la représentation dans l'espace de la force électromagnétique qu'exercent des particules chargées. Concept important de l'électromagnétisme, ce champ représente l'ensemble des composantes de la force électromagnétique s'appliquant sur une particule chargée se déplaçant dans un référentiel galiléen. Une particule de charge q et de vecteur vitesse subit une force qui s'exprime par : où est le champ électrique et est le champ magnétique.

Le tenseur électromagnétique, ou tenseur de Maxwell est le nom de l'objet mathématique décrivant la structure du champ électromagnétique en un point donné. Le tenseur électromagnétique est aussi connu comme : le tenseur d'intensité du champ électromagnétique ; le tenseur du champ magnétique ; le tenseur de Maxwell ; le tenseur de Faraday. Ce tenseur est défini dans le cadre du formalisme mathématique de la relativité restreinte, où aux trois dimensions spatiales est adjointe une dimension temporelle.

In physics, spherically symmetric spacetimes are commonly used to obtain analytic and numerical solutions to Einstein's field equations in the presence of radially moving matter or energy. Because spherically symmetric spacetimes are by definition irrotational, they are not realistic models of black holes in nature. However, their metrics are considerably simpler than those of rotating spacetimes, making them much easier to analyze.

En astrophysique, dans le cadre de la relativité générale, la métrique de Schwarzschild est une solution des équations d'Einstein. L'espace-temps, dont la métrique décrit la géométrie, a quatre dimensions ; il est vide mais courbe bien qu'asymptotiquement plat ; il est à symétrie sphérique et stationnaire ; il est statique à l'extérieur d'un rayon critique : le rayon de Schwarzschild ; et, lorsque le vide s'étend au-delà de ce rayon, la métrique met en évidence un trou noir : le trou noir de Schwarzschild .