المرجع الالكتروني للمعلوماتية
المرجع الألكتروني للمعلوماتية

الرياضيات
عدد المواضيع في هذا القسم 9761 موضوعاً
تاريخ الرياضيات
الرياضيات المتقطعة
الجبر
الهندسة
المعادلات التفاضلية و التكاملية
التحليل
علماء الرياضيات

Untitled Document
أبحث عن شيء أخر
مسائل في دلوك الشمس ووقت الزوال
2024-11-02
{آمنوا وجه النهار واكفروا آخره}
2024-11-02
{يا اهل الكتاب لم تكفرون بآيات الله وانتم تشهدون}
2024-11-02
تطهير الثوب والبدن والأرض
2024-11-02
{ودت طائفة من اهل الكتاب لو يضلونكم}
2024-11-02
الرياح في الوطن العربي
2024-11-02

انهيار الدالة الموجية او تفسير مدرسة كوبنهاغن
2023-10-16
آفات التفسير بالمأثور : الاسرائيليات
14-10-2014
السامريّ
2023-02-19
مميزات المدرسة
26-1-2016
عدد رئيس Cardinal Number
19-11-2015
Lemke Graph
19-5-2022

Regge Calculus  
  
1590   05:51 مساءً   date: 11-7-2021
Author : Bahr, B. and Dittich, B
Book or Source : "Regge Calculus from a New Angle." 2009. https://arxiv.org/abs/0907.4325.
Page and Part : ...


Read More
Date: 24-5-2021 1339
Date: 12-8-2021 1900
Date: 11-8-2021 2233

Regge Calculus

Regge calculus is a finite element method utilized in numerical relativity in attempts of describing spacetimes with few or no symmetries by way of producing numerical solutions to the Einstein field equations (Khavari 2009). It was developed initially by Italian mathematician Tullio Regge in the 1960s (Regge 1961).

Modern forays into Regge's method center on the triangulation of manifolds, particularly on the discrete approximation of 4-dimensional Riemannian and Lorentzian manifolds by way of cellular complexes whose 4-dimensional triangular simplices share their boundary tetrahedra (i.e., 3-dimensional simplices) to enclose a flat piece of spacetime (Marinelli 2013). Worth noting is that Regge himself devised the framework in more generality, though noted that no such generality is lost by assuming a triangular approximation (Regge 1961).

The benefit of this technique is that the structures involved are rigid and hence are completely determined once their edge lengths have been specified (Khavari 2009). On the other hand, this method is inherently more difficult due to the fact that many of the fundamental properties on a given spacetime (e.g., its topology, its metric tensor, its curvature, etc.) are dependent upon the smoothness of the underlying manifold structure.

Intuitively, the gap between a crude spacetime approximation and the smoothness of the underlying manifold can be bridged by viewing the manifold as the limit of a sequence of these piecewise-linear approximations; this is done by increasing the number of lower-dimensional simplices used to approximate and by passing to a limit. With this in mind, the study of relativity by way of Regge calculus requires a discretization of all spacetime-related structures (i.e., topology, metric tensor, curvature, etc.) to which some suitable limiting process can be applied in order to obtain the smooth versions thereof. A key aspect is to notice that the curvature of a smooth manifold is intuitively reflected in the codimension-2 sub-simplices--called hinges or bones within Regge's framework--of any simplicial approximation thereof. Hinges in a 4-dimensional simplex sigma are 2-dimensional simplices, e.g., triangles, and the amount of curvature residing on a hinge t is represented by its so-called deficit angle (or deficiency) epsilon_t (Khavari 2009). A positive, respectively negative, value of epsilon_t represents positive, respectively negative, manifold curvature. From here, Regge's theory develops by discretizing the relativistic gravitational action, Einstein's vacuum field equations, the Bianchi identities, etc., and by adapting the discretization techniques for Riemannian manifolds (as outlined above) to Lorentzian manifolds, e.g., to Minkowski Space.

Since Regge's original work, a number of improvements and extensions have been discovered, including explicit algorithms for computing dihedral and deficit angles for arbitrary discretized manifolds and generalizations intended to factor in more advanced physical phenomena.

Though generally accepted as a worthwhile technique, Regge's method isn't without its detractors. Indeed, recent literature has shown some unexpected behavior of Regge's discretized theory of relativity in limiting cases (Brewin and Gentle). What's more, various difficulties inherent to the theory itself have relegated Regge calculus to the role of regenerating known solutions to Einstein's field equations without it ever having been applied the evolutionary behavior, etc., of arbitrary manifolds (Khavari 2009). Despite the fact that Regge calculus has been identified as an important tool to understand both classical gravity and the modern models of quantum gravity (Marinelli 2013), its usefulness has remained unexplored (Khavari 2009). Regardless, the technique has become increasingly important in the study of modern physics, even proving fruitful in areas of mathematics not typically associated to relativity (Williams 1991).


REFERENCES:

Bahr, B. and Dittich, B. "Regge Calculus from a New Angle." 2009. https://arxiv.org/abs/0907.4325.

Brewin, L. C. and Gentle, A. P. "On the Convergence of Regge Calculus to General Relativity." Class. Q. Grav. 18, 517-525, 2001.

Khavari, P. "Regge Calculus as a Numerical Approach to General Relativity." 2009. https://www.astro.utoronto.ca/theses/thesis09.khavari.pdf.

Marinelli, D. "A Practical Look at Regge Calculus." 2013. https://fias.uni-frankfurt.de/~nicolini/slides/Marinelli.pdf.

Regge, T. "General Relativity Without Coordinates." Il Nuovo Cimento XIX, 558-571, 1961.

Williams, R. M. "Discrete Quantum Gravity: The Regge Calculus Approach." 1991. https://cds.cern.ch/record/230326/files/th-6236-91.pdf.




الجبر أحد الفروع الرئيسية في الرياضيات، حيث إن التمكن من الرياضيات يعتمد على الفهم السليم للجبر. ويستخدم المهندسون والعلماء الجبر يومياً، وتعول المشاريع التجارية والصناعية على الجبر لحل الكثير من المعضلات التي تتعرض لها. ونظراً لأهمية الجبر في الحياة العصرية فإنه يدرّس في المدارس والجامعات في جميع أنحاء العالم. ويُعجب الكثير من الدارسين للجبر بقدرته وفائدته الكبيرتين، إذ باستخدام الجبر يمكن للمرء أن يحل كثيرًا من المسائل التي يتعذر حلها باستخدام الحساب فقط.وجاء اسمه من كتاب عالم الرياضيات والفلك والرحالة محمد بن موسى الخورازمي.


يعتبر علم المثلثات Trigonometry علماً عربياً ، فرياضيو العرب فضلوا علم المثلثات عن علم الفلك كأنهما علمين متداخلين ، ونظموه تنظيماً فيه لكثير من الدقة ، وقد كان اليونان يستعملون وتر CORDE ضعف القوسي قياس الزوايا ، فاستعاض رياضيو العرب عن الوتر بالجيب SINUS فأنت هذه الاستعاضة إلى تسهيل كثير من الاعمال الرياضية.

تعتبر المعادلات التفاضلية خير وسيلة لوصف معظم المـسائل الهندسـية والرياضـية والعلمية على حد سواء، إذ يتضح ذلك جليا في وصف عمليات انتقال الحرارة، جريان الموائـع، الحركة الموجية، الدوائر الإلكترونية فضلاً عن استخدامها في مسائل الهياكل الإنشائية والوصف الرياضي للتفاعلات الكيميائية.
ففي في الرياضيات, يطلق اسم المعادلات التفاضلية على المعادلات التي تحوي مشتقات و تفاضلات لبعض الدوال الرياضية و تظهر فيها بشكل متغيرات المعادلة . و يكون الهدف من حل هذه المعادلات هو إيجاد هذه الدوال الرياضية التي تحقق مشتقات هذه المعادلات.