جواب‌های جدیدی از معادلات اینشتین برای یافتن خمینه‌های والکری

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسنده

گروه ریاضی محض، دانشکده علوم پایه، دانشگاه بین المللی امام خمینی (ره)،قزوین، ایران

چکیده

در این مقاله با استفاده از روش ناوردهای جزیی که تعمیمی از روش تقارنی کلاسیک لی و تعمیم جواب‌های ناوردای گروهی است، جواب‌های جدیدی از معادلات اینشتین را به‌دست خواهیم آورد. معادلات اینشتین، معادلات بسیار مهم و کاربردی در هندسه دیفرانسیل و فیزیک نظری هستند و به‌دست آوردن جواب‌های آن منجر به یافتن خمینه‌های والکری خواهد شد که در مدل کردن مسائل فیزیکی نقش مهم و فراوانی دارند. برای استفاده از روش ناورداهای جزیی، ابتدا به طبقه‌بندی زیرجبرهای جبر تقارنی معادله اینشتین با کمک مفهوم کاستی می‌پردازیم و جواب‌های ناوردای جزیی را از حذف شرط ناوردایی کامل جواب‌ها به‌دست می‌آوریم. برای این‌منظور ابتدا زیرجبرهای 1-بعدی و سپس زیرجبرهای 2-بعدی را خواهیم یافت. در ادامه نشان می دهیم این جواب‌ها، جواب‌های ناوردایی غیرکاهشی هستند که نشان دهنده جدید بودن آنها است. این معادلات در واقع تعیین‌کننده متریک خمینه‌های والکری هستند که در مدل بندی فضا-زمان نقش اساسی دارند.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


[1] A. M. Barlukova and A. P. Chupakhin, Partially invariant solutions in gas dynamics and implicit equations, J. Appl. Mech. Tech. Phys., 53 no. 6 (2012) 812–824.
[2] V. B. Bekezhanova and O. N. Goncharova, Application of a partially invariant exact solution of the thermosolutal convection equations for studying the instability of an evaporative flow in a channel heated from above, Symmetry, 15 no. 7 (2023) p. 13.
[3] G. W. Bluman and J. D. Cole, The general similarity solution of the heat equation, J. Math. Mech., 18 (1968/69) 1025–1042.
[4] G. W. Bluman and S. Kumei, Symmetry and differential equations, Applied mathematical sciences, no. 81, Spriger-Verlag, New York, 1989.
[5] M. Brozos-Vázquez, E. García-Río, P. Gilkey, S. Nikvčević and R. Vázques-Lorenzo, The geometry of walker manifolds, A Publication in the Morgan and Claypool Publishers series, 2009.
[6] A. M. Grundland and L. Lalague, Invariant and partially-invariant solutions of the equations describing a non-stationary and isentropic flow for an ideal and compressible fluid in (3 + 1) dimensions, J. Phys. A, 29 no. 8 (1996) 1723–1739.
[7] A. M. Grundland, P. Tempesta and P. Winternitz, Weak transversality and partially invariant solutions, J. Math. Phys, 44 no. 6 (2003) 2704–2722.
[8] S. Lie, On integration of a class of linear partial differential equations by means of definite integrals, translation by N. H. Ibragimov, Archiv der Mathematik, 6 no. 3 (1881) 328–368.
[9] L. Martina and P. Winternitz, Partially invariant solutions of nonlinear Klein-Gordon and Laplace equations, J. Math. Phys., 33 no. 8 (1992) 2718–2727.
[10] S. V. Meleshko, A particular class of partially invariant solutions of the navier—stokes equations, Nonlinear Dynam., 36 no. 1 (2004) 47–68.
[11] P. J. Olver, Applications of Lie groups to differential equations, Second edition. Graduate Texts in Mathematics, 107, Springer-Verlag, New York, 1993.
[12] L. V. Ovsiannikov, Group analysis of differential equations, Translated from the Russian by Y. Chapovsky. Translation edited by William F. Ames. Academic Press, Inc. New York-London, 1982.
[13] L. V. Ovsiannikov and A. P. Chupakhin, Regular partially invariant submodels of the equations of gas dynamic, J. Appl. Maths Mechs.,60 no. 6 (1996) 969–978.
[14] L. V. Ovsiannikov, Group properties of differential equations, Novosibirsk, Moscow, 1962.
[15] A. A. Shaikh, Y. H. Kim and S. K. Hui, On Lorentzian quasi-Einstein manifolds, J. Korean Math. Soc., 48 no. 4 (2011) 669–689.
[16] A. G. Walker, Canonical form for a Riemannian space with a parallel field of null planes, Quart. J. Math. Oxford, 2 no. 1 (1950) 69–79.
[17] A. G. Walker, On parallel fields of partially null vector spaces, Quart. J. Math, Oxford, 20 (1949) 135–145.
[18] م. جعفری، مطالعه خمینه‌های اینشتینی 4-بعدی با توزیع پوچ موازی، ریاضی و جامعه، 8 no. 3 (1402) 55--79.
 
[19] ا. زعیم، ی. آریانژاد، م. قیطاسی، پیرامون برخی خمینه‌های همدیس اینشتین از بعد چهار، ریاضی و جامعه، 7 no. 2 (1401) 19--36.