Пространство, время и фундаментальные взаимодействия @stfi
Статьи журнала - Пространство, время и фундаментальные взаимодействия
Все статьи: 387
Космологические возмущения в теории гравитации с неминимальной кинетической связью
Статья научная
Мы рассматриваем космологические возмущения в теории гравитации с неминимальной кинетической связью. С этой целью нами выводятся уравнения для скалярных, векторных и тензорных мод возмущений. Анализ эволюции векторных мод проводится для случая произвольной пространственной кривизны, а тензорные и скалярные моды рассматриваются в модели плоской Вселенной (K=0). Показано, что их поведение в эре квази-де Ситтера кардинально отличается от аналогичного поведения в классической космологии.
Бесплатно
Космологические идеи Алексея Георгиевича Шленова (философский аспект)
Статья научная
Ученый и мыслитель А.Г. Шленов, как космолог, оставил бесценное научное наследие, которое, может изменить общепринятую картину мира. Его Вселенная – это безначальный и бесконечный как в пространстве, так и во времени мир, который очень разумно устроен. Жорж Луи Лесаж в 1756 году выдвинул гипотезу, что сила гравитации – это результат движения малых частиц, двигающихся на высокой скорости. Интенсивность потока частиц предполагалось одинаковой во всех направлениях, но она должна снижаться в случае взаимного экранирования астрономическим телами друг друга. Значительно позже Луи де Бройль в нейтринной теории света предположил, что если обычные фотоны безынерционны только в продольном направлении, то возможно существование и частиц, которые безынерционны только в поперечном направлении. А.Г. Шленову удалось объединить в одно гармоничное целое, развить и серьезно эмпирически обосновать идеи этих двух великих своих предшественников.
Бесплатно
Статья научная
Предложены космологические модели на основе асимметричного скалярного Хиггсова дублета (каноническое Φ и фантомное ϕ поля) с потенциальным взаимодействием между компонентами. Проведен качественный анализ соответствующих динамических систем и выявлены их трансформационные свойства по отношению к преобразованиям подобия фундаментальных констант. Исследовано асимптотическое поведение этого класса космологических моделей вблизи космологических сингулярностей. Проведённое численное моделирование выявило ряд интересных особенностей этих моделей, в частности, возможность возникновения достаточно длительной фазы ожидания'', на котором Вселенная является почти Евклидовой, а также наличие точек отскока, в окрестности которых происходят сильные колебания скалярных потенциалов.
Бесплатно
Статья научная
Проведены детальный качественный анализ и численное моделирование эволюции космологических моделей, основанных на асимметричном дублете классического и фантомного скалярных Хиггсовых полей с кинетической связью между компонентами. Проведено численное моделирование математической модели космологической эволюции асимметричного скалярного дублета с кинетическим взаимодействием между компонентами. Рассмотрен широкий спектр значений фундаментальных параметров и начальных условий модели. Выявлены различные типы поведения: модели с бесконечным инфляционным прошлым и будущим — с точкой отскока и без неё, модели с конечным прошлым и бесконечным будущим, с бесконечным прошлым и конечным будущим (Big Rip), а также модели с конечными прошлым и будущим. На основе численного анализа исследовано поведение моделей вблизи начальной сингулярности и Большого разрыва, показано, что в обоих случаях коэффициент баротропы стремится к единице, что соответствует предельно жёсткому состоянию материи вблизи сингулярностей. Приведён численный пример космологической генерации классической компоненты скалярного дублета его фантомной компонентой. Проведена оценка рождения скорости фермионных пар скалярным полем вблизи точек отскока и показано, что скалярное поле на холодной стадии Вселенной может обеспечить рождение необходимого числа массивных скалярно заряженных фермионов.
Бесплатно
Статья научная
Выведено заключение о физически неудовлетворительном (структурно неустойчивом), религиозно обусловленном, чисто математическом характере космологической сингулярности. Показан инерционный характер ускоренного расширения Вселенной, неизбежного в связи с отскоком. Введены понятия материальной точки второго рода и однородного и изотропного вращения.
Бесплатно
Космология от Адама и Евы до Алексея Старобинского. Часть 1
Статья научная
Лекция, прочитанная в ходе Зимней школы «Петровские чтения» 2018 года, посвященной 70-летию академика Алексея Александровича Старобинского. Обзор развития космологических воззрений и моделей до наших дней.
Бесплатно
Космология от Адама и Евы до Алексея Старобинского. Часть 2
Статья научная
Лекция, прочитанная в ходе Зимней школы «Петровские чтения» 2018 года, посвященной 70-летию академика Алексея Александровича Старобинского. Обзор развития космологических воззрений и моделей до наших дней.
Бесплатно
Космология от Адама и Евы до Алексея Старобинского. Часть 3
Статья научная
Лекция, прочитанная в ходе Зимней школы «Петровские чтения» 2018 года, посвященной 70-летию академика Алексея Александровича Старобинского. Обзор развития космологических воззрений и моделей до наших дней
Бесплатно
Космология: наблюдательные основы
Статья обзорная
Работа представляет собой обзор современных наблюдательные методы космологии. Обсуждаются основные наблюдательные тесты Стандартной космологической модели: открытие расширения Вселенной и современного ускоренного расширения Вселенной, открытие и исследование реликтового излучения и его анизотропии, открытие крупномасштабной структуры Вселенной, предсказания и наблюдения распространенности легких химических элементов. Кратко излагается современное состояние исследований в области изучения темной энергии и темной материи. Рассматривается проблема поиска космологических гравитационных волн.
Бесплатно
Статья научная
В работе получены уравнения движения двойной звезды во внешнем поле сверхмассивной черной дыры и на их основе разработан метод расчета красного смещение спектра электромагнитного излучения, излучаемого как точечным, так и протяженным источником, движущимся во внешнем сильном гравитационном поле, как функции собственного времени наземного наблюдателя. Метод применен для случая источника в двойной системе, движущейся в окрестности вращающейся черной дыры.В начале детально рассмотрен случай движения точечного источника в соответствующем гравитационном поле. В отличие от широко представленных в литературе способов рассмотрения схожих проблем, в данной работе используется метод решения граничной задачи, сводящейся к решению системы обыкновенных нелинейных уравнений. При этом были использованы известные аналитические выражения для изотропных геодезических в метрике Керра. В отличие от методов, где параметры изотропных геодезических выбираются на основе составленных таблиц соответствия этих параметров координатам источника, развиваемый подход опирается на хорошо разработанные численные методы решения уравнений, что позволяет получать более точные результаты...
Бесплатно
Кривые пространства с правосторонним растраном
Статья научная
Растран - некоммутативеая алгебраическая структура. Порядок записи компонент элементов растрана влияет на свойства пространства-времени с растраном. Ниже установлено, какая из форм записи предпочтительнее.
Бесплатно
Кротовые норы в теории гравитации с неминимальной кинетической связью и космологической постоянной
Статья научная
В работе рассматривается скалярно-тензорная теория гравитации с космологической постоянной и неми нимальной кинетической связью скалярного поля с кривизной. Лагранжиан теории содержит слагаемое вида (𝜀𝑔𝜇𝜈 + 𝜂𝐺𝑖𝑗)𝜑,𝑖𝜑,𝑗 и представляет собой частный случай общего лагранжиана Хорндески, приводя щего к уравнениям движения второго порядка. Получен класс частных точных статических сферически симметричных решений, описывающих кротовые норы. Показано, что при отрицательной космологиче- ской постоянной существуют кротовые норы, поддерживаемые каноническим скалярным полем (𝜀 = +1). Горловина кротовой норы соединяет два пространства-времени анти-де Ситтера.
Бесплатно
Статья научная
В статье рассказывается о лекциях по проблемам современной космологии, прочитанных в Казанском федеральном университете действительным членом Российской академии паук Алексеем Александровичем Старобипским.
Бесплатно
Локальная монотонная интерполяция и однопараметрические группы
Статья научная
В настоящей работе обсуждается использование однопараметрических групп диффеоморфизмов единичного от- резка [ 0, 1] для построения сплайн-интерполянтов, сохраняющих монотонность исходных данных. Задачи, где нарушение монотонности исходных данных неприемлемо, возникают во многих прикладных областях сплайн- интерполяции.Показано, что предложенный выбор локальных эрмитовых интерполянтов в виде суперпозиций диффеоморфизмов, принадлежащих определенным однопараметрическим группам, гарантирует сохранение формы для строго монотон- ных данных. Для выбора подходящих групп и изучения их свойств удобно задавать их элементы неявно, используя в качестве отправной точки соответствующее уравнение Шредера или инфинитезимальный оператор группы. Эффек- тивность предлагаемого подхода проверена в ряде вычислительных экспериментов.
Бесплатно
Магнитное поле звезд, находящихся в динамическом равновесии
Статья научная
Кратко излагается модель динамического равновесия звезд и эволюции их параметров. На основе теории автомодельных пульсаций звезд строится модель их магнитного поля. Магнитное поле вычисляется в двух вариантах слабого и сильного магнитного полей. В случае слабого магнитного поля используются основные уравнения автомодельного распределения и эволюции звезд. В случае сильного магнитного поля выводятся новые уравнения эволюции звезд и их осцилляций, учитывающие обратное влияние магнитного поля на гидродинамические потоки плазмы. Представлены соответствующие фазовые диаграммы эволюции масштабного фактора звезд.
Бесплатно
Макроскопическая космология ранней вселенной
Статья научная
Построена замкнутая система обыкновенных дифференциальных уравнений, описывающих космологическую эволюцию макроскопически однородной изотропной Вселенной, заполненной гравитационным излучением в модели Эйнштейна с космологическим членом. Получено асимптотическое решение космологических уравнений в ВКВ-приближении, описывающее переход с ультрарелятивистской фазы расширения на инфляционную.
Бесплатно
Статья научная
Рассмотрена корректная процедура статистического усреднения локальных возмущений гравитационного поля по независимым степеням свободы возмущений во втором порядке теории возмущений, на основе которой построена замкнутая система обыкновенных дифференциальных уравнений, описывающих космологическую эволюцию макроскопически однородной изотропной Вселенной, заполненной гравитационным излучением, как в модели Эйнштейна с космологическим членом, так и без него.
Бесплатно
Статья научная
В статье описана математическая модель решения обратной задачи оптики в применении к измерению формы внутренних протяженных поверхностей, узлов и деталей механизмов и машин, применяемых в раз- личных сферах экономики. Основанный на данной модели способ измерения формы таких поверхностей позволит существенно улучшить качество изделий, повысить надежность и безаварийность их эксплуата- ции и перейти к их эксплуатации по фактическому состоянию. Внедрение предложенных математических и технических решений даст большой экономический эффект.
Бесплатно
Статья
Бесплатно
Материя и геометрия. ОТО и далее
Статья научная
В работе рассматриваются некоторые аспекты эволюции взглядов на связь геометрии пространства и материи до и после создания ОТО. Рассматриваются некоторые общие проблемы ОТО, связанные с возможностью непротиворечивым образом интерпретировать физические поля и свойства материи, такие как поле тяготения, электромагнитное поле, электрический заряд и масса, с точки зрения геометрии и топологии пространства. Излагаются основные элементы новой теории, объясняющей свойства материи проявлениями геометрии и топологии пространства как трехмерной гиперповерхности, вложенной в евклидово пространство размерности 4. Показано, что такой подход может служить основой для создания объединенной теории тяготения и электромагнетизма, включая квантовую теорию элементарных частиц. Обсуждаются недостающие звенья предлагаемой концепции, которые позволили бы замкнуть теорию полностью.
Бесплатно
