Научные статьи \ Математика. Естественные науки \ Науки о земле. Геологические науки \ Экономическая геология. Месторождения полезных ископаемых

Качественный и численный анализ космологических моделей основанных на асимметричном скалярном дублете: классическое + фантомное скалярное поле. Случай минимально взаимодействующих скалярных полей: качественный анализ

Качественный и численный анализ космологических моделей основанных на асимметричном скалярном дублете: классическое + фантомное скалярное поле. Случай минимально взаимодействующих скалярных полей: качественный анализ

Автор: Игнатьев Ю.Г.

Журнал: Пространство, время и фундаментальные взаимодействия @stfi

Рубрика: Гравитация, космология и фундаментальные поля

Статья в выпуске: 2 (19), 2017 года.

Бесплатный доступ

В статье исследуются на основе качественного и численного анализа космологические модели, основанные на асим- метричном скалярном дублете, состоящем из классического и фантомного скалярного полей. Наличие фантомного скалярного поля позволяет рассматривать и классические скалярные поля с притяжением одноименно скалярно заряженных частиц, что существенно расширяет многообразие поведений космологиических моделей. Показано, что космологическая модель, основанная на асимметричном скалярном дублете, в случае минимального взаимодей- ствия иммет 9 особых точек, из которых 2 точки являются притягивающими, остальные точки являются неустой- чивыми седловыми. Показано, что наличие даже весьма слабого фантомного поля существенно изменяет динамику космологической модели.

Еще

Фантомные скалярные поля, скалярное взаимодействие частиц, асимметричный скалярный дуб- лет, космологические модели, качественный анализ, численное моделирование

Короткий адрес: https://sciup.org/14266197

IDR: 14266197   |   УДК: 5530.12+531.51+517.944+519.713+514.774

Qualitative and numerical analysis of cosmological models based on asymmetrical scular dubblet: classical + phantom scalar field. I. The case of minimally interacting scalar fields: a qualitative analysis

In the article, cosmological models based on asymmetric scalar doublets consisting of classical and phantom scalar fields are investigated on the basis of qualitative and numerical analysis. The presence of a phantom scalar field makes it pos- sible to consider classical scalar fields with attraction of the same scalarly charged particles, which significantly expands the variety of behaviors of cosmological models. It is shown, that cosmological the model, based on asymmetric scalar doublet, in the case of low interaction has 9 singular points, of which 2 points are attracting, the rest points are un- stable saddle. It is shown that the presence of even very weak phantom field significantly changes the dynamics of the cosmological model.

Еще

Список литературы Качественный и численный анализ космологических моделей основанных на асимметричном скалярном дублете: классическое + фантомное скалярное поле. Случай минимально взаимодействующих скалярных полей: качественный анализ

  • Gorbunov D. S., Rubakov V. A. Introduction to the Theory of the Early Universe: Cosmological Perturbations and Inflationary Theory. Singapore: World Scientific, 2011. 504 p.
  • Белинский В.А, Грищук Л.П, Зельдович Я.Б, Халатников И.М. Инфляционные стадии в космологических моделях со скалярным полем//ЖЭТФ. 1985. Т. 89. С. 346-354;
  • Долгов А.Д., Зельдович Я.Б., Сажин М.В. Космология ранней Вселенной. Москва: МГУ, 1988. 189 с.
  • Журавлев В.М. Двухкомпонентные космологические модели с переменным уравнением состояния вещества и тепловым равновесием компонент//ЖЭТФ. 2001. Т. 120. Вып. 5. С. 1042-1061.
  • Urena-Lopez L.A., Reyes-Ibarra M.J. On the dynamics of a quadratic scalar field potential//arXiv:0709.3996v2 . 2009. URL: https://arxiv.org/pdf/0709.3996.pdf
  • Бронников К.А., Рубин С.Г. Лекции по гравитации и космологии. М.: МИФИ, 2008. 460 с.
  • Zhuravlev V.M., Podymova T.V., Pereskokov E.A. Cosmological Models with a Specified Trajectory on the Energy Phase Plane//Grav. and Cosmol. 2011. Vol. 17. № 2. P. 101-109.
  • Urena-Lopez L.A Unified description of the dynamics of quintessential scalar fields//arXiv:1108.4712v2 . 2012. URL: https://arxiv.org/pdf/1108.4712.pdf
  • Игнатьев Ю.Г. Стандартная космологическая модель: математический, качественный и численный анализ//Пространство, время и фундаментальные взаимодействия. 2016. № 3. С. 16-36. URL: https://arxiv.org/pdf/1609.00745v1.pdf
  • Игнатьев Ю.Г. Качественный и численный анализ стандартной космологической модели с Λ -членом//Пространство, время и фундаментальные взаимодействия. 2016. Вып. 3. С. 37-47.
  • Ignat’ev Yu.G. Macroscopic Einstein Equations for a Cosmological Model with �-term//arXiv:1509.01235v1 . 2015. URL: https://arxiv.org/pdf/1509.01235.pdf.
  • Игнатьев Ю.Г. Классическая космология и темная энергия. Казань: Казанский университет, изд-во АН РТ, 2016. 248 с.
  • Журавлев В.М. Качественный анализ космологических моделей со скалярным полем//Пространство, время и фундаментальные взаимодействия. 2016. Вып. 4. С. 39-51.
  • Ignat’ev Yu. G. Conservation laws and thermodynamic equilibrium in the general relativistic kinetic theory of inelastically interacting particles//Soviet Physics Journal. 1983. Vol. 26. № 8. P. 1068-1072.
  • Игнатьев Ю.Г., Кузеев Р.Р. Термодинамическое равновесие самогравитирующей плазмы со скалярным взаимодействием//Укр. физ. ж. 1984. Т. 29. № 7. С. 1021-1025.
  • Ignatyev Yu.G., Miftakhov R.F. Statistical systems of particles with scalar interaction in cosmology//Grav. and Cosmol. 2006. Vol. 12. № 2-3. P. 179-185.
  • Bronnikov K.A., Fabris J.C. Regular phantom black holes//Phys. Rev. Lett. 2006. № 96. P. 973-977.
  • Bolokhov S.V., Bronnikov K.A., Skvortsova M.V. Magnetic black universes and wormholes with a phantom scalar//Classical and Quantum Gravity. 2012. Vol. 29. № 24. P. 245006.
  • Игнатьев Ю.Г. Космологическая эволюция плазмы с межчастичным скалярным взаимодействием. III. Модель с притяжением одноименно заряженных скалярных частиц//Известия Вузов, Физика. 2012. Т. 55. № 11. С. 94-97.
  • Игнатьев Ю.Г. Космологическая эволюция плазмы с межчастичным скалярным взаимодействием. I. Каноническая формулировка классического скалярного взаимодействия//Известия Вузов, Физика. 2012. Т. 55. № 2. С. 36-40.
  • Игнатьев Ю.Г. Космологическая эволюция плазмы с межчастичным скалярным взаимодействием. II. Формулировка математической модели//Известия Вузов, Физика. 2012. Т. 55. № 5. С. 71-78.
  • Игнатьев Ю.Г. Неравновесная Вселенная: кинетические модели космологической эволюции. Казань: Казанский университет, 2013. 316 с. URL: http://www.stfi.ru/archive_rus/2013_2_Ignatiev.pdf
  • Игнатьев Ю.Г. Неминимиальные макроскопические модели скалярного поля, основанные на микроскопической динамике//Пространство, время и фундаментальные взаимодействия. 2014. № 1. С. 47-69.
  • Ignatyev Yu.G., Ignatyev D.Yu. Statistical system with a fantom scalar interaction in the Gravitation Theory. I. The Microscopic Dynamic//Grav. and Cosmol. 2014. Vol. 20. № 4. P. 299-303.
  • Ignatyev Yu.G., Agathonov A.A., Ignatyev D.Yu. Statistical systems with fantom scalar interaction in Gravitation Theory. II. Macroscopic Equations and Cosmological Models//Grav. and Cosmol. 2014. Vol. 20. № 4. P. 304-308. URL: https://arxiv.org/pdf/1608.05020v1.pdf
  • Ignatyev Yu.G. Nonminimal Macroscopic Models of a Scalar Field Based on Microscopic Dynamics: Extension of the Theory to Negative Masses//Grav. and Cosmol. 2015. Vol. 21. № 4. P. 296-308.
  • Ignatyev Yu.G., Agathonov A.A. Numerical Models of Cosmological Evolution of a Degenerate Fermi-System of Scalar Charged Particles//Grav. and Cosmol. 2015. Vol. 21. № 2. P. 105-112.
  • Ignat’ev Yu.G., Mikhailov M.L. Cosmological Evolution of a Boltzmann Plasma with Interparticle Phantom Scalar Interaction. I. Symmetric Cases//Russ. Phys. J. 2015. Vol. 57. P. 1743-1752.
  • Ignat’ev Yu., Agathonov A., Mikhailov M., Ignatyev D. Cosmological evolution of statistical system of scalar charged particles//Astroph. Space Sci. 2015. Vol. 357:61.
  • Игнатьев Ю.Г., Агафонов А.А. Статистические космологические системы почти вырожденных скалярно заряженных фермионов//Пространство, время и фундаментальные взаимодействия. 2016. Вып. 3. С. 48-90.
  • Ignat’ev Yu., Agathonov A., Ignatyev D. Statistical Cosmological Fermion Systems With Interparticle Fantom Scalar Interaction//arXiv:1608.05020 . 2016. URL: https://arxiv.org/pdf/1608.05020.pdf
  • Ignat’ev Yu.G., Agathonov A.A., Ignatyev D.Yu. Statistical cosmological fermion systems with interparticle phantom scalar interaction//Grav. and Cosmol., 2017, Vol. 23. № 4.
  • Игнатьев Ю. Г. Неравновесные кинетические модели вселенной. I. Условия локального термодинамического равновесия//Пространство, время и фундаментальные взаимодействия. 2012. Вып. 1. C. 79-98.
  • Игнатьев Ю. Г., Михайлов М. Л. Космологическая эволюция несимметричной больцмановской плазмы с межчастичным классическим скалярным взаимодействием. I. Фазовые переходы: упрощенная модель//Пространство, время и фундаментальные взаимодействия. Вып. 4(13). C. 75-90.
  • Игнатьев Ю.Г. Качественный и численный анализ космологической модели с фантомным скалярным полем//Известия Вузов, Физика. 2016. Т. 59. № 12. С. 83-86.
  • Игнатьев Ю.Г., Агафонов А.А. Качественный и численный анализ космологической модели, основанной на фантомном скалярном поле с самодействием//Пространство, время и фундаментальные взаимодействия. 2016. Вып. 4. С. 52-61.
  • Ignat’ev Yu.G., Agathonov A.A. The Qualitative and Numerical Analysis of the Cosmological Model Based on Phantom Scalar Field with Self//arXiv:1610.04443 . 2016. URL:https://arxiv.org/pdf/1610.04443.pdf
  • Богоявленский О.И. Методы качественной теории динамических систем в астрофизике и газовой динамике. М.: Наука, 1980. 320 c.
  • Баутин Н.Н., Леонтович Е.А. Методы и приемы качественного исследования динамических систем на плоскости. Серия "Справочная математическая библиотека". Вып. 11. М.: Наука, 1989. 489 с.
  • Игнатьев Ю.Г. Математическое моделирование фундаментальных объектов и явлений в системе компьютерной математики Maple. Лекции для школы по математическому моделированию. Казань: Казанский университет, 2013. 298 с.
Еще
QR-код для установки приложения SciUp Наведите камеру и скачайте бесплатное приложение SciUp