Статьи журнала - Пространство, время и фундаментальные взаимодействия
Все статьи: 344
Статья
Программный комплекс SortArray предназначен для автоматизированного упорядочения данных, представленных в виде списка массивов размерности от двух до пяти, (например:[ a 0, b 0, c 0 ], [ a 1, b 1, c 1 ],..., [ a n, b n, c n ]) по первым (двум первым) элементам, построения на основе их трёхмерных массивов функ-ций одной и двух переменных и последующего построения параметризованной линии (поверхности) от-сортированного массива с выводом результатов в виде двух(трёх)-мерных графиков с управляемыми па- раметрами в системе компьютерной математики Maple. Программный комплекс содержит также про- цедуру случайного разупорядочивания массивов произвольной размерности. Кроме того, в программ- ный комплекс входят функции, которые позволяют автоматически создавать упорядоченные двумерные и трёхмерные массивы по результатам интегрирования одно- двукратных интегралов, зависящих от од- ного (двух) параметров, с последующим их изображением в виде двумерных (трёхмерных) графиков. Про- граммный комплекс предназначен для математиков и физиков, для системы образования РФ, а также для кодирования и декодирования информации.
Бесплатно
Статья
Бесплатно
Пенлеве-подобные координаты и моделирование статического гравитирующего шара
Статья научная
Рассмотрена проблема введения координат для описания внутренних статических решений сферически симметричных гравитирующих объектов, аналогичных координатам Пенлеве для внешнего решения Шварцшильда. Показано каким образом метрику пространства-времени для внешнего решения Шварцшильда в координатах кривизн можно переписать в координатах Бонди и Пенлеве. Для известного внутреннего решения Шварцшильда, записанного в координатах кривизн, найдено аналитическое преобразование к Пенлеве-подобным координатам. Метрика для внутреннего решения Шварцшильда переписана в новых координатах и показано, что гравитационнное поле является конформно-плоским, как и должно быть для модели гравитирующего статического шара с однородным распределением плотности массы вещества. Процедура перехода к Пенлеве-подобным координатам обобщена на произвольную статическую сферически симметричную метрику пространства-времени. Продемонстрирована запись 4- метрики в Пенлеве-подобных коорднатах для параболического закона распределения плотности массы идеальной жидкости внутри гравитирущего шара путем перехода в общем случае от координат Бонди.
Бесплатно
Статья научная
Исследована поляризация вакуума квантованного скалярного поля в пространстве-времени кротовой норы с бесконечно короткой горловиной. Предполагается, что поле является безмассовым, имеет произвольную связь со скалярной кривизной и находится в тепловом квантовом состоянии с произвольной температурой.
Бесплатно
Поправки к стандартным инфляционным моделям, индуцированные скаляром гаусса - бонне
Статья научная
В данной работе рассматриваются поправки к параметрам стандартных моделей космологической инфляции, индуцированные неминимальной связью скалярного поля и скаляра Гаусса-Бонне. Показано, данная связь оказывает слабое влияние на фоновую динамику, однако может существенно повлиять на характеристики реликтовых гравитационных волн. Также проведена оценка плотности энергии реликтовых гравитационных волн и рассмотрена возможность их детектирования с помощью перспективных космических детекторов.
Бесплатно
Построение базиса для одномерных краевых задач в системах символьных вычислений
Статья научная
Обсуждается возможность использования системы символьных вычислений Maple для построения базиса координатных функций, удовлетворяющих однородным граничным условиям, при исследовании краевых задач приближенными аналитическими методами - Ритца или Бубнова-Галеркина. Приводятся примеры построения базиса для операторов второго и четвертого порядков. Обсуждается возможность ортогонали- зации базиса по энергии оператора и построение функции Грина в системе Maple.
Бесплатно
Статья научная
Работа имеет обзорный характер и представляет собой первую (математическую) часть комплексного исследования. В компактной форме даны сведения об алгебрах гиперкомплексных чисел (и поличисел) с ассоциативным умножением: кватернионов, бикватернионов, двойных и дуальных чисел. Показано, что единицы всех этих алгебр, а также алгебр действительных и комплексных чисел могут быть представлены как квадратичные комбинации двумерных векторов локального базиса, определенного на некоторой фундаментальной поверхности. Приведены также основные соотношения дифференциальной геометрии кватернионных пространств.
Бесплатно
Предисловие: аксионная электродинамика и гравитационные явления в земной атмосфере
Статья обзорная
Бесплатно
Статья научная
Предложена новая феноменологическая модель предсказания динамики перпендикулярного индекса анизотропии питч-углового распределения заряженных частиц на геостационарной (геосинхронной)орбите (ГСО) в магнитосфере Земли, а также на любой круговой орбите в зависимости от местного времени LT на орбите и - индекса геомагнитной активности. Проведено сравнение модели на качественном физическом уровне с многочисленными экспериментальными данными, полученными с 1999 г. по 2007 г. Доказано, что общая аналитическая зависимость перпендикулярного индекса анизотропии питч-углового распределения заряженных частиц на ГСО, полученная в первом приближении, может быть использована (особенно для магнитоспокойных условий) для количественных прогнозов и сравнений с экспериментальными данными на ГСО после привлечения соответствующих эффективных поперечных сечений перезарядки и кулоновских столкновений для электронов, протонов и ионов. Получено для предложенной математической модели, что половина ширины общей аналитической зависимости от местного времени LT на орбите = 6 ч LT (когда ≈ const, например, в течение одних суток)есть величина постоянная и не зависящая от - индекса...
Бесплатно
Прикладные и теоретические проблемы теории стабильности
Статья научная
Обсуждается постановка и физический смысл задач теории стабильности. Приводятся примеры нелинейных физических задач различной природы, дифференциальные уравнения которых допускают вырождение связи между производными функций, приводящее к нестабильности.
Бесплатно
Применение массовой функции при получении точных решений уравнений ото
Статья научная
В работе показано, что использование метода массовой функции значительно упрощает получение точных решений уравнений Эйнштейна. Рассмотрены известные и получены новые решения для пустого пространства и для вселенной с пылевидной материей. Методом массовой функции получены точные решения фридмановского типа при наличии давления. Получены решения для черных дыр шварцшильдова типа, показано, что в таких черных дырах всегда присутствует небарионная материя. Получены точные решения, описывающие черную дыру на фоне пылевидного вещества.
Бесплатно
Принцип материальности пространства и фундаментальные поля
Статья научная
В работе формулируется принцип материальности пространства и на его основе проводится краткий критический анализ общей идеологии Специальной и Общей теорий относительности. Рассматривается связь нового принципа с ранее развитой топологической теорией фундаментальных полей (ТТФП). Рассматривается способ конструктивной реализации принципа материальности в рамках физической теории фундаментальных полей. Выводятся общие уравнения динамики маркеров материальных точек физического пространства и устанавливается их физический смысл.
Бесплатно
Принцип маха в геометрической парадигме
Статья научная
Показано, что в рамках 5-мерной геометрической модели типа теории Калуцы со скаляризмом реализует- ся принцип Маха, - имеет место изменение масс заряженных тел в окрестности массивного нейтрального источника. В этой теории в качестве скалярного поля выступает 15-я компонента метрики, которая ответ- ственна за то, что из 5-го уравнения геодезических следует зависимость отношения заряда к массе тела от r. Полагая, что заряд остается постоянным, приходим к проявлению принципа Маха в его эйнштейнов- ском понимании.
Бесплатно
Принцип общей ковариантности и экзотические R4 в общей теории относительности
Статья научная
Обсуждается роль принципа общей ковариантности в общей теории относительности. Показано, как он привел к рассмотрению гладких структур при построении теории пространства-времени. Представлены экзотические гладкие структуры для R4; способы их построения и свойства. Дан обзор физических эффектов, которые могут наблюдаться в том случае, когда в реальном пространстве-времени локализуется экзотичность гладкой структуры.
Бесплатно
Проблема ковариантности в релятивистской теории излучения
Статья научная
В настоящее время классическая электродинамика представляет собой хорошо разработанный и очень важный в практическом отношении раздел современной физики, в основе которого лежит специальная теория относительности. Одним из наглядных примеров успешного применения методов классической электродинамики является теория релятивистского и. в частности, сипхротрошгого излучения заряженных частиц, которое широко используется в самых разнообразных экспериментальных и технологических устройствах. Однако в технике вычислений высоко развитый математический аппарат классической электродинамики используется пе всегда, и это иногда приводит к значительному усложнению расчётов конкретных физических эффектов. Например, при вычислении интегральных характеристик излучения произвольно движущихся релятивистских частиц применение ковариаптпого математического аппарата специальной теории относительности позволяет намного проще получить те же самые результаты для полной мощности излучения, которые даёт стандартный трёхмерный формализм. В данной работе показаны преимущества использования ковариаптпых методов интегрирования углового распределения в теории релятивистского излучения, и в связи с этим обсуждаются некоторые интегральные эффекты электромагнитных взаимодействий, такие как электромагнитная масса и аномальный магнитный момент электрона.
Бесплатно
Программный комплекс для работы с матрицами Дирака Susy_Diracus
Статья научная
Описан программный комплекс для работы с матрицами Дирака SUSY_Diracus - набор вычислительных инструментов, позволяющий ускорить работу специалиста по суперсимметрии. Описание функций сопровождено примером их использования. Кратко рассмотрены принципы построения и работы этих функций. Приведены примеры нестандартного применения инструментов комплекса.
Бесплатно
Статья
Бесплатно
Проективно-групповые свойства H-пространств H5 типа {5}
Статья научная
Исследуются 5-мерные псевдоримановы ℎ-пространства 𝐻5 типа {5} [3]. Находятся необходимые и достаточные условия, при которых 𝐻5 является пространством постоянной кривизны. Определяется общее решение уравнения Эйзенхарта в ℎ-пространстве 𝐻5 непостоянной кривизны. Устанавливаются условия существования негомотетического проективного движения в 𝐻5 и описывается структура негомотетической проективной алгебры Ли в ℎ-пространстве 𝐻5 типа {5}.
Бесплатно
Проективные симметрии пятимерных пространств
Статья научная
Представлен обзор инвариантно-групповых методов в 5-мерных теориях электромагнитного, гравитационного и других физических полей. Обсуждаются симметрии пятимерных искривленных пространств в форме групп Ли бесконечно малых преобразований, в том числе в форме проективных движений, сохраняющих геодезические. Исследуются 5-мерные жесткие ℎ-пространства 𝐻221, 𝐻32, 𝐻41 и 𝐻5, т.е. псевдоримановы многообразия (𝑀5, 𝑔) произвольной сигнатуры с (невырожденной) характеристикой Сегре = {𝑟1, ..., 𝑟𝑘}, 𝑟1, ..., ∈ 𝑁, 𝑟1 + ... + = 5, и вещественными собственными значениями производной Ли метрики в направлении инфинитезимального преобразования 𝑋, допускающие инфинитезимальные проективные и аффинные преобразования. Для каждого из них определяются структуры соответствующих максимальных проективной и аффинной алгебр Ли, включая классификацию ℎ-пространств 𝐻221 типа {221} по максимальным алгебрам Ли проективных и аффинных преобразований, более широким, чем алгебры Ли гомотетий.
Бесплатно
