Mass and Motion in General Relativity

از مقیاس بینهایت کوچک فیزیک ذرات تا مقیاس کیهانی جهان، تحقیقات مربوط به ماهیت جرم است. در حالی که در قرن گذشته پیشرفت های چشمگیری در فیزیک صورت گرفته است، جرم هنوز یک موجود مرموز در خط مقدم تحقیقات فعلی باقی مانده است. دیدگاه کنونی ما در مورد گرانش طی هزاران سال، از طریق تأمل در سقوط سیب‌ها، انجام آزمایش‌های فکری و تصورات ستاره‌هایی که به صورت مارپیچی در سیاهچاله‌ها می‌روند، پدید آمده است. در این جلد، دانشمندان برجسته جهان با ارائه یک ارائه مختصر و مقدماتی بر اساس بینش هایی از زمینه های تحقیقاتی مربوطه خود در مورد گرانش، رویکردی چندوجهی به جرم ارائه می دهند. موضوع اصلی جرم و حرکت آن در نسبیت عام و سایر نظریه های گرانش، به ویژه برای اجسام فشرده است. در این چارچوب، همه مقالات به طور منسجم به هم گره خورده‌اند، و روش‌های پسا نیوتنی و روش‌های مرتبط و همچنین رویکرد نیروی خود به تحلیل حرکت در فضا-زمان منحنی را پوشش می‌دهند و با مروری بر تحولات تاریخی و تصویری فوری از وضعیت واقعی هنر.

همه مشارکت‌ها منعکس‌کننده نقش اساسی جرم در فیزیک، از مسائل مربوط به قوانین نیوتن، تا تأثیر نیروی خود و واکنش تشعشعی در نظریه‌ها هستند. گرانش، به نقش بوزون هیگز در فیزیک مدرن. اندازه‌گیری‌های با دقت بالا به تفصیل شرح داده می‌شوند، نظریه‌های اصلاح‌شده گرانش که داده‌های تجربی را بازتولید می‌کنند به عنوان جایگزینی برای ماده تاریک مورد بررسی قرار می‌گیرند، و مشکل اساسی تطبیق هر نظریه گرانش با فیزیک میدان‌های کوانتومی مورد بررسی قرار می‌گیرد. فصل‌های کمکی چارچوبی را برای مشارکت‌های نظری در زمینه وسیع‌تر فیزیک تجربی تعیین می‌کنند.

این کتاب بر اساس سخنرانی‌های مدرسه CNRS در مورد توده‌ای است که در اورلئان، فرانسه، برگزار شد. ژوئن 2008. همه مشارکت‌ها به‌طور ناشناس داوری شده و با همکاری نویسندگان، توسط ویراستاران برای اطمینان از یکپارچگی کلی بازبینی شده است.

From the infinitesimal scale of particle physics to the cosmic scale of the universe, research is concerned with the nature of mass. While there have been spectacular advances in physics during the past century, mass still remains a mysterious entity at the forefront of current research. Our current perspective on gravitation has arisen over millennia, through the contemplation of falling apples, lift thought experiments and notions of stars spiraling into black holes. In this volume, the world’s leading scientists offer a multifaceted approach to mass by giving a concise and introductory presentation based on insights from their respective fields of research on gravity. The main theme is mass and its motion within general relativity and other theories of gravity, particularly for compact bodies. Within this framework, all articles are tied together coherently, covering post-Newtonian and related methods as well as the self-force approach to the analysis of motion in curved space-time, closing with an overview of the historical development and a snapshot on the actual state of the art.

All contributions reflect the fundamental role of mass in physics, from issues related to Newton’s laws, to the effect of self-force and radiation reaction within theories of gravitation, to the role of the Higgs boson in modern physics. High-precision measurements are described in detail, modified theories of gravity reproducing experimental data are investigated as alternatives to dark matter, and the fundamental problem of reconciling any theory of gravity with the physics of quantum fields is addressed. Auxiliary chapters set the framework for theoretical contributions within the broader context of experimental physics.

The book is based upon the lectures of the CNRS School on Mass held in Orléans, France, in June 2008. All contributions have been anonymously refereed and, with the cooperation of the authors, revised by the editors to ensure overall consistency.