Пространство, время и фундаментальные взаимодействия @stfi
Статьи журнала - Пространство, время и фундаментальные взаимодействия
Все статьи: 419
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
Предельный переход к уравнению Дирака из бинарной геометрофизики
Статья научная
Рассмотрена проблема вывода квантового уравнения Дирака из теории свободных (невзаимодействующих) элементарных частиц в бинарной геометрофизике. Представлено описание процедуры усреднения по элементарным базисам, составляющим макроприбор. Получено уравнение, соответствующее усредненному прообразу уравнения Дирака в рамках данной бинарной системы комплексных отношений. Показано, что в случае непрерывного множества элементарных процессов можно осуществить предельный переход к квантовому уравнению Дирака.
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
Преобразование Дарбу для простейшей феноменологической бранной модели
Статья научная
Метод изоспектральных симметрий используется для интегрирования уравнений Эйнштейна при наличии семейства параллельных 3-бран, погруженных в объемлющее пятимерное пространство, заполненное гравитацией и скалярным полем. При наличии симметрии орбифолда, для заданной стационарной браны часть получаемых уравнений может быть сведена к уравнению Шредингера, дискретный неотрицательный спектр которого определяет набор частиц на бране. Уравнение Шредингера допускает преобразование Дарбу, которое, при использовании регулярной опорной функции меняет спектр на конечное число уровней, не меняя остальных. Таким образом, описанная техника позволяет строить конечные наборы частиц с заданным распределением масс. В приближении тонкой настройки между натяжением на бране и величиной плотности вакуумной энергии построены точные решения для браны с нулевой кривизной. Дан точный вывод обобщенных формул Крама.
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
Применение оптимального управления для построения космологических моделей в геометрии Лиры
Статья научная
Рассмотрена задача построения космологических моделей в геометрии Лиры. Предложено использование принципов оптимального управления для построения замкнутой космологической модели. Сформулирована задача оптимального управления, где подлежащей максимизации целевой функцией является время до прекращения сжатия. Для поставленной задачи получены условия оптимальности и частное решение.
Бесплатно
Статья научная
Вводится понятие F-метрического пространства. Рассматривается общая α-неподвижная точка для случая нечеткого обогащенного ϕ−φ сжимающего отображения в полном F-метрическом пространстве. Исследование вносит вклад в теории нечетких множеств и неподвижных точек. Практическая применимость полученных теоретических результатов показана на наглядных примерах, а также на примере исследования возможности существования решения задачи о нечетких начальных значениях интегро-дифференциальных уравнений в контексте обобщенной производной, введенной Хукухарой.
Бесплатно
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
