Пространство, время и фундаментальные взаимодействия @stfi
Статьи журнала - Пространство, время и фундаментальные взаимодействия
Все статьи: 405
Пример перехода от тензорно-мульти-скалярной к однополевой космологии
Статья научная
В данной работе представлен алгоритм, позволяющий перейти от многополевой космологической модели к модели с одним скалярным полем на примере тензорно-мульти-скалярной теории гравитации. Этот алгоритм существенно отличается от метода, представленного в статье [1].
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 научная
Программный комплекс (ПК) предназначен для автоматизированного численно-аналитического моделирования нелинейных динамических систем, основанных на асимметричном скалярном Хиггсовом дублете с потенциальным взаимодействием между компонентами. ПК может применяться для научных исследований. ПК обеспечивает выполнение следующих функций: автоматизированный вывод численного решения ОДУ в функциональном виде, автоматизированный вывод полученных решений в графическом формате в трехмерном фазовом подпространстве R3 ={Φ,𝑍,𝐻} и R3 ={𝜑, 𝑧,𝐻}.
Бесплатно
Статья
Бесплатно
Продольные волны в пятимерном Абсолютном Параллелизме и космология релятивистски расширяющейся браны
Статья научная
Стандартная 4D-космология, допускаемая ОТО, никоим образом не является «островным» решением, удовлетворяющим тривиальным гранусловиям; при отрицательной или нулевой пространственной кривизне число галактик бесконечно, что довольно нефизично. Предлагается пятимерная космологическая модель, Вселенная-на-бране, возникающая в исключительном варианте абсолютного параллелизма (АП). Это исключительное уравнение (exceptional equation, EE), второго порядка, поля ко-реперов haμ, не допускает, по-видимому, сингулярностей решений, если размерность D=5. Совместность EE, регулярность его старших членов, нарушается (в отличие от остальных случаев, включая вакуумное уравнение ОТО), когда ко-репер (и ко-метрика) становится вырожденной, ко-ранга один. Для EE нет законов сохранения, но есть ковариантно сохраняющийся тензор энергии-импульса, а также O4-симметричные решения типа продольной волны, бегущей по радиусу, в которой, как в неглубоком оптическом волноводе (или толстой бране), могут удерживаться более короткие почти касательные волны, а также квазичастицы — нелинейные конфигурации поля, несущие топологический заряд и/или квази-заряд. Толщина браны (в сопутствующей системе; L∼3−5 кау) задает расстояние, где притяжение 1/r2 заменяется более медленным 1/r. Скорость браны V немного меньше 1 (c = 1), поскольку брана удерживает волны, несущие энергию, — три из 15 поляризаций; другие, включая три растущие, линейно неустойчивые поляризации, ответственные за «нелинейности» и квази-частицы, не переносят энергию. Рассматривается движение массивных тел и безмассовых фотонов в такой релятивистски расширяющейся бране, а также возможные проявления нелинейных вне-брановых «акторов». Обсуждается настольный эксперимент (малые колебания маятника, сферический конденсатор) и электро-гравитационный эффект, способный подтвердить существование продольных волн, прямо влияющих на метрику, тензор Риччи.
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 и аффинные движения специальных пятимерных пространств h32,3
Статья научная
Находятся симметрии уравнений геодезических в форме алгебр Ли бесконечно малых проективных и аффинных преобразований специальных 5-мерных псевдоримановых пространств, а именно h-пространств H32,3 типа {32}.
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
Статья научная
Исследуется пространственно-временное и конфигурационное пространства сферически-симметричной си- стемы гравитационного и электромагнитного полей. Строятся действие и динамические величины для этой системы полей. Вводятся дополнительные физические величины - полная масса и заряд. Оказывается, что скобка Пуассона полной массы с функцией Гамильтона равна нулю в слабом смысле. Для перехода в конфигурационное пространство, мы исключаем нединамическую степень свободы (функции хода) из действия с помощью гамильтоновой связи. Это приводит к действию в конфигурационном пространстве (минисуперпространстве) с соответствующей суперметрикой. Строится уравнение Эйнштейна-Гамильтона- Якоби и исследуется структура его решения, совместного с законами сохранения полной массы и заряда. Оказывается, что минисуперпространство является плоским, поэтому решениям уравнений Эйнштейна соответствует пучок прямых в минисуперпространстве. Их пересечения со световым конусом минисупер- пространства соответствуют горизонтам событий в пространстве-времени заряженной ЧД. Квантование системы сводится к квантованию свободной частицы в трёхмерном псевдоевклидовом пространстве. На основе уравнения Девитта и квантовых операторов массы и заряда, строится волновая функция полевой конфигурации. В результате, мы получаем модель заряженной черной дыры с непрерывным спектром масс.
Бесплатно
Процедура декомпактификации расстояний
Статья научная
В рамках реляционного подхода к описанию пространства-времени и физических взаимодействий главной задачей является вывод классических пространственно-временных понятий из более фундаментальных закономерностей микромира. К таким понятиям, в частности, относятся размерность, сигнатура и протяжённость (классическое расстояние). Последнее может быть получено в результате решения задачи декомпактификации для заданной системы частиц. В настоящей работе приводится математическая формулировка данной задачи в рамках формализма теории систем отношений. Показывается, что используемые при постановке данной задачи отношения описывают элементарные процессы испускания и поглощения электромагнитного излучения. Решение такой задачи для реальной физической системы сопряжено с необходимостью учёта большого числа фазовых вкладов испущенного, но не поглощённого излучения. Поэтому рассматривается задача декомпактификации классических расстояний для системы конечного числа излучателей и поглотителей, имеющих ограниченный спектр атома водорода. Обсуждается методика численного решения и приводятся его результаты при заданных ограничениях.
Бесплатно
Статья научная
Проанализирован процесс развития теоретических и экспериментальных исследований взаимосвязи земного электромагнетизма с гравитационно-волновыми астрофизическими процессами. Показано, что разработанный и запатентованный метод «Айгеноскопии» позволяет представлять временной ряд в виде некоррелированных компонент - собственных векторов ковариационной матрицы, построенный по результатам баз данных многолетнего мониторинга электромагнитного поля Земли. С использованием«Айгеноскопии» выявлены некогерентные составляющие, спектрально локализованные на частоте аксион- фотонного взаимодействия. Выделены признаки гравитационно-волнового характера обнаруженных компонент на частотах ГВ излучения РДЗС по базам данных электрического поля Земли станций наблю-дения ВлГУ, Душети, Воейково, Верхнее Дуброво. Подтверждено предсказание Зельдовича Я.Б. и Новикова И.Д. , что для РДЗС с высоким эксцентриситетом должно наблюдаться ГВ - излучение на высоких гармониках, в отличие от РДЗС с низким эксцентриситетом, у которых излучение ГВ наблюдается на второй гармонике.
Бесплатно
Развитие метода виброметрии для диагностики бронеплиток
Статья научная
Рассмотрена виброметрия классической задачи о колебаниях пластины с разными граничными условиями с целью разработки экспресс метода диагностики бронеплиток для обнаружения бракованныхизделий. Выполнен анализ собственных форм колебаний бронеплиток регистрируемых методом спекл-интерферометрии и возбуждаемых различными способами механических воздействий. Разработаны алгоритмы обработки сигналов виброметрии для установления соотношений меду параметрами корундовойкерамики, геометрией бронеплитки и формой возбуждающего сигнала. Проведено сопоставление результатов экспериментов осуществленных различными способами виброконтроля.
Бесплатно
Разделение переменных по Бененти-Франкавилья и типы по Петрову
Статья научная
Бененти и Франкавилья (БФ) предложили класс метрик с двумя коммутирующими векторами Киллинга, для которых существует неприводимый тензор Киллинга второго ранга, и уравнения геодезических интегрируемы. Этот класс допускает нетривиальный тензор Риччи и, вообще говоря, не является алгебраически специальным. Мы находим дополнительное условие на класс БФ, при выполнении которого метрики допускают изотропные геодезические бессдвиговые конгруэнции и принадлежат либо общему типу I, либо типу D по Петрову, но не типу II. Соответствующие тензоры Киллинга имеют лишь две ненулевые проекции Ньюмена-Пенроуза. Этому подклассу принадлежат черные дыры и решения с параметром Ньюмена-Унти-Тамбурино (НУТ) в теории N=4 супергравитации.
Бесплатно
Различные инфляционные космологической модели с вращением
Статья научная
Рассматривается первая инфляционная стадия развития Вселенной для метрики типа IX по Бьянки для случая гибридной инфляции с двумя скалярными полями с вращением. В качестве источников гравитации на этапе инфляции используется анизотропная жидкость и два скалярных поля. Сделана попытка сравнения различных видов инфляции - хаотической инфляции, "новой инфляции"и гибридной инфляции - для вращающихся моделей.
Бесплатно
Статья научная
Изложены теоретические основы обобщенной математической модели и численного расчета параметров релаксационных физических процессов (поляризация, деполяризация, ионная проводимость) в разно- родных системах (телах), возмущенных полевыми и температурными воздействиями. В качестве объ- екта исследования, в данной работе рассматривается алгоритм численного расчета параметров протонно- релаксационной поляризации в протонных полупроводниках и диэлектриках (ППД), методом минимиза- ции функции сравнения (МФС-методом) результатов теории и эксперимента. Определены основные на- правления практического применения (в перспективе) построенного на основе данной модели программно- аппаратного обеспечения.
Бесплатно
Статья научная
В настоящей статье рассматривается создание ультразвукового метода измерения состояния электролита в процессе горения разряда с электрическим электродом. У традиционных электрохимических, электроэро- зионных, электротермических и электромеханических методов электрического воздействия на поверхность металлов есть недостатки. К ним относятся: а) большой расход энергии; б) загрязнение экологии; в) про- блема утилизации побочных продуктов; г) сложность получения необходимого профиля поверхности в нужных масштабах. В связи с этим важной является проблема создания и исследования новых энергосбе- регающих, экологически чистых и экономически выгодных методов.В настоящий момент в многофазных средах не проводят экспериментальные исследования разряда. Условия зажигания разряда с электролитическим катодом также не исследованы. Физические процессы на границе раздела плазмы и жидкости не изучены. Отсутствует механизм влияния разряда в парогазо- вом пузырьке на поверхность металлов. Перечисленные выше причины замедляют создание технологии плазменно-электролитного формирования микрорельефа поверхности.Цель работы:измерить и оптимизировать ультразвуковой сигнал;рассчитать спектр частот отраженных колебаний ультразвука от большого количества отражателей (пузырьков электролита);разработать математическое моделирование процесса отражения ультразвука от пузырьков элек- тролита.
Бесплатно
