Пространство, время и фундаментальные взаимодействия @stfi
Статьи журнала - Пространство, время и фундаментальные взаимодействия
Все статьи: 387
Модифицированная ньютоновская динамика (MOND) и ее возможные интерпретации
Статья научная
Модифицированная ньютоновская динамика (MOND) призвана описать кривые вращения галактик и ряд других астрофизических явлений без привлечения гипотезы «темной материи», которая испытывает па сегодняшний день серьезные трудности. Будучи весьма простой и содержательной по своим следствиям, она оставляет ряд вопросов относительно того, какая физика лежит в ее основе. В частности, остается пока неясной природа «фундаментального ускорения» и его связь с постоянной Хаббла. В данной работе после краткого обзора двух вариантов MOND предлагается третий путь обоснования отклонений от ньютоновской теории, осповаппый па изменении классических пространственно-временных представлений па больших расстояниях. В рамках предложенного подхода рассмотрен эффект отклонения лучей света массивным телом.
Бесплатно
Мониторинг электромагнитных полей инфранизкочастотного диапазона пограничного слоя атмосферы земли
Статья научная
Электромагнитное поле Земли (ЭМПЗ) представляет собой высокочувствительный вид переносчика информации о процессах земных и космических. Исследования в инфранизкочастотном диапазоне различных процессов требуют разнесенного в пространстве мониторинга электромагнитных полей, так как для достоверного обнаружения изучаемого ИНЧ процесса в таком частотном диапазоне его необходимо зарегистрировать на ряде разнесенных в пространстве (на сотни и тысячи километров) станциях. Цели проводимых и обсуждаемых в данной статье исследований связаны с изучением структуры сигналов, вызванных такими геофизическими процессами в электромагнитном поле пограничного слоя атмосферы как лунно-солнечные приливы, сейсмические процессы.
Бесплатно
Монотонная сплайн-интерполяция класса C2 на основе однопараметрических групп диффеоморфизмов
Статья научная
В работе обсуждаются вопросы построения сплайн-интерполянтов класса 𝐶2, сохраняющих монотонность исходных данных, с использованием однопараметрических групп диффеоморфизмов единичного отрезка [ 0, 1]. Выбор локальных интерполянтов в виде суперпозиций диффеоморфизмов, принадлежащих определенным однопараметрическим группам, гарантирует для строго монотонных данных сохранение монотонности получаемым интерполянтом. Как и в случае кубических сплайнов, для обеспечения повышенной (класса 𝐶2) гладкости интерполянта достаточно потребовать, чтобы выполнялись условия непрерывности второй производной интерполянта во внутренних узлах заданной сетки. В работе для интерполянтов рассматриваемого типа получен явный вид соответствующих уравнений и предложен способ их численного решения. При этом для одной разновидности таких интерполянтов уравнения оказываются нелинейными, но их можно легко решить методом Ньютона; другая же разновидность обсуждаемых интерполянтов вообще не требует решения каких-либо уравнений: достаточно вычислить требуемые значения пер- вой производной во внутренних узлах, используя метод среднего гармонического (HMM). Проведенные вычисли- тельные эксперименты подтвердили эффективность предложенного подхода.
Бесплатно
Статья научная
Сверхмассивные объекты в центрах ближайших галактик являются хорошим местом для проверки общей теории относительности. Наблюдение теней таких объектов может помочь сделать выбор между моделью сверхмассивной черной дыры либо кротовой норы для центрального объекта. А также обеспечить надежные измерения основных параметров метрики в случае черной дыры: спина и массы. Реализуемый в Астро космическом центре ФИАН (АКЦ ФИАН) проект наземно-космического интерферометра субмиллиметрового диапазона (проект “Миллиметрон”) позволит получить изображения теней центральных сверхмассивных объектов, а также исследовать тонкую структуру тени, такую как фотонные кольца (линзированные изображение аккреционного диска, образуемые лучами, делающими несколько полуоборотов вокруг центрального массивного объекта) для нескольких десятков ближайших галактик.
Бесплатно
Нагрев межзвездной пыли как метод обнаружения черных дыр
Статья научная
Изучается процесс нагрева межзвездной пыли в Галактике фотонами излучения Хокинга и на его основе строятся ограничения на долю первичных черных дыр (ПЧД) в темной материи. Рассматривается два распределения ПЧД, в одном из которых они однородно распределены во Вселенной, а в другом — повторяют профиль темной материи Галактики. В качестве профиля темной материи используется сферически-симметричный профиль Наварро — Френка — Уайта. При этом в обоих случаях предполагается, что межзвездная пыль равномерно распределена в Галактике. Также изучается нагрев межзвездной пыли в молекулярном облаке, расположенном в Центральной Молекулярной Зоне Галактики (ЦМЗ). Рассчитывается температура пыли в молекулярном облаке в зависимости от расстояния до ПЧД и строится спектр излучения пылинок.
Бесплатно
Статья научная
Нейтронные звёзды исследовались в различных модифицированных теориях гравитации. Цель данной работы - исследование конфигураций нейтронных звёзд в рамках теории гравитации с неминимальной кинетической связью скалярного поля и кривизны. В качестве уравнения состояния вещества было использовано не только модельное политропное уравнение, но и реалистичные уравнения состояния, относящиеся к подклассу BSk. Были изучены параметры звезд, в том числе получены диаграммы «масса- радиус» для различных значений параметра неминимальной связи ℓ.
Бесплатно
Статья научная
Рассматриваются модели нейтронных звезд в теории гравитации с неминимальной производной связью скалярного поля и тензора Эйнштейна при наличии заряда Q скалярного поля. В качестве уравнения состояния используется не только модельное политропное, но также реалистичные уравнения состояния нейтронного вещества. В данной работе показано, что вне зависимости от вида уравнения состояния, скалярное поле становится комплексным при Q≠0, что возможно свидетельствует о неустойчивости решения с заряженным скалярным полем. В данной работе также обсуждаются свойства уравнений состояния, связанные с ограничениями на скорость распространения звука.
Бесплатно
Некоторые геометрические следствия криволинейного равноускоренного движения
Статья научная
Исходным пунктом данной статьи является преобразование в криволинейно движущуюся равноускоренную систему отсчёта, которое было получено в предыдущей статье. С помощью этого преобразования определяется закон движения точек равноускоренной системы отсчёта s как функция лабораторного времени. Находится также скорость движения точек s. Вычисляется длина линейки её системы координат. Оказалось, что эта длина отличается от обычно принятой длины, вычисленной по формуле Фитцджеральда - Лоренца. Кроме того, находится уравнение траектории, по которой движется начало отсчёта s. Эта траектория оказалась гиперболой.
Бесплатно
Некоторые способы вычисления параметров криволинейного равноускоренного движения
Статья научная
Тремя эквивалентными способами вычислены параметры общего криволинейного движения в лабораторной системе S* равноускоренной системы отсчёта s. Один из этих способов есть буст из системы отсчёта, в которой s движется прямолинейно с сохранением ориентации. Другой способ заключается в решении уравнений обратной задачи кинематики. Третий способ состоит в решении уравнений движения тетрады. Тем самым показано, что уравнения обратной задачи кинематики и тетрадные уравнения можно считать обоснованными. Также в статье найдено в явном виде преобразование в криволинейно движущуюся равноускоренную систему отсчёта и доказано утверждение, что в системе отсчёта S* собственная прецессия Томаса и вращение Вигнера системы s противоположно направлены и компенсируют друг друга.
Бесплатно
Неминимальная теория поля: I. Расширение модели Эйнштейна-Янга-Миллса
Статья научная
Неминимальная теория поля призвана расширить идею геометризации моделей взаимодействия различных физических систем с полем тяготения за счёт введения новых перекрестных связей, в которых ключевую роль играет кривизна пространства-времени. В настоящее время данная наука рассматривается только как формальное объединение моделей неминимального взаимодействия скалярного, псевдоскалярного, векторного, электромагнитного и калибровочного полей с гравитационным полем, однако, на повестке дня уже стоит задача формирования фундаментальных принципов неминимальной теории поля как отдельной науки. В данной работе на примере теории калибровочных взаимодействий обсуждаются некоторые общие аспекты построения неминимальной теории поля и приводятся примеры, иллюстрирующие принципиально новые результаты, полученные авторами в рамках неминимальной модели Эйнштейна-Янга-Миллса.
Бесплатно
Статья научная
В статье рассматривается обобщение макроскопической модели плазмы скалярно заряженных частиц, основанной на уравнениях микроскопической динамики частицы в присутствии скалярных полей, на случай взаимодействия частиц с несколькими полями и отрицательные эффективные массы частиц.Теорию удается естественно обобщить, пересмотрев ряд ее ключевых положений, зависящих от знака массы частиц. Тем самым, удается снять искусственное ограничение, противоречащее более фундаментальному принципу аддитивности функционала действия.
Бесплатно
Неминимальные макроскопические модели скалярного поля, основанные на микроскопической динамике. I
Статья научная
Из микроскопических уравнений Гамильтона на основе общерелятивистской кинетической теории выводится самосогласованная система макроскопических уравнений, описывающих космологическую плазму, в которой возможно межчастичное скалярное взаимодействие. Рассмотрены вопросы теории термодинамического равновесия в релятивистских статистических системах с межчастичным скалярным взаимодействием. Рассмотрены вопросы численного моделирования процесса космологического расширения однокомпонентной вырожденной плазмы скалярно заряженных частиц.
Бесплатно
Статья научная
На основе развитой ранее одним из авторов кинетической теории макроскопического описания плазмы с межчастичным скалярным взаимодействием конструируются динамические космологические модели. С помощью методов численного моделирования в прикладном математическом пакете построены и проанализированы численные модели космологической эволюции при изменении параметров плазмы и скалярного взаимодействия в широких пределах.
Бесплатно
Статья научная
В статье рассматривается обобщение макроскопической модели плазмы скалярно заряженных частиц, основанной на уравнениях микроскопической динамики частицы в присутствии скалярных полей, на случай конформно инвариантного в ультрарелятивистском пределе скалярного поля. Исследованы асимптотические трансформационные свойства модели по отношению к конформным преобразованиям в ультрарелятивистском пределе. Найдено точное решение уравнений Эйнштейна в этом пределе.
Бесплатно
Неравновесные кинетические модели вселенной I. Условия локального термодинамического равновесия
Статья научная
Рассмотрены неравновесные космологические сценарии в предположении восстановления скейлинга взаимодействий частиц в области сверхвысоких энергий. Проводится анализ условий термодинамического равновесия на различных стадиях эволюции Вселенной, в том числе, и на инфляционной.
Бесплатно
Неравновесные кинетические модели вселенной II. Модель энергобаланса
Статья научная
Рассмотрены неравновесные космологические сценарии в предположении восстановления скейлинга взаимодействий частиц в области сверхвысоких энергий. Строится модель энергобаланса и обсуждаются условия ее применимости. Рассматривается влияние инфляционных стадий расширения Вселенной на процесс установления термодинамического равновесия.
Бесплатно
Неравновесные кинетические модели вселенной III. Модель энергобаланса для инфляционной стадии
Статья научная
Рассмотрен процесс установления теплового равновесия на инфляционной стадии расширения Вселенной в предположении энергодоминантности черной энергии в общем энергобалансе и энергодоминантности сверхтепловых частиц в энергобалансе космологической плазмы.
Бесплатно
Статья
Рассмотрен процесс установления теплового равновесия на стадии произвольного ускорения Вселенной в предположении минимальной связи скалярного поля с космологической плазмой.
Бесплатно
Новая теория тяготения, осцилляции звезд и 11-летний цикл активности Солнца
Статья научная
Излагается общая идеология использования нового способа описания ньютоновского поля тяготения к задачам осцилляции звезд , в частности, к задаче объяснения 11-летнего цикла солнечной активности. Дается краткое описание перехода от новой теории полей и частиц, представленной в предыдущих работах автора, к описанияю поля тяготения Ньютона классической механики. Выведены уравнения динамического равновесия звезд и их атомодельной эволюции. Представлены применения данной модели к задаче описании 11-летнего цикла солненой активности.
Бесплатно
