Пространство, время и фундаментальные взаимодействия @stfi
Статьи журнала - Пространство, время и фундаментальные взаимодействия
Все статьи: 419
Статья научная
Обзор посвящен представлению различных математических описаний пространства-времени. Это пространство-время Минковского, интуиционисткое пространство-время, некоммутативное пространство-время. Обсуждается смысл идеи о нефундаментальности понятия пространства-времени, о которой в литературе говорят как о возникающем пространстве-времени. Демонстрируется пространство-время петлевой квантовой гравитации. Кратко излагается механизм возникновения гравитации и пространства- времени в рамках 𝐴𝑑𝑆/𝐶𝐹𝑇-соответствия. Показано, как связность пространства-времени определяется мерой запутанности подсистем квантовой полевой системы.
Бесплатно
Термодинамическая модель эволюции нормальных звезд
Статья научная
В статье излагается упрощенный подход к описанию эволюции нормальных звезд на основе термодинамических соотношений равновесия звезды в целом. Звезда рассматривается как термодинамическая система эволюция, которой происходит за счет изменения ее внутреннего химического состава, обусловленного изменением молярного содержания в ней водорода и гелия. Это позволяет вычислить радиус звезды и ее среднюю температуру, соответствующие пересечению кривых равновесия и состояния звезды как целого на плоскости радиус температура. Рассмотрены некоторые основные элементы такой модели
Бесплатно
Термодинамическое равновесие в ускоренной вселенной недостижимо?
Статья научная
В статье рассмотрены неравновесные космологические сценарии в предположении восстановления скей- линга во взаимодействиях элементарных частиц при сверхвысоких энергиях выше унитарного предела. На основе точного решения уравнения энергобаланса получено строгое доказательство о принципиальной недостижимости термодинамического равновесия в ускоренной Вселенной. Представлены и проанализированы результаты численного моделирования построенной ранее строгой математической модели процесса восстановления термодинамического равновесия в изначально неравновесной ультрарелятивистской космологической плазме во Вселенной с произвольным ускорением в предположении восстановления скейлин- га во взаимодействиях элементарных частиц при энергиях выше унитарного предела. Найдены предельные параметры неравновесного распределения выживших реликтовых частиц. Выдвинуто предположение о принципиальной возможности детектирования «истинно реликтовых частиц», несущих информацию о самых первоначальных стадиях эволюции Вселенной.
Бесплатно
Топологическое описание образования кротовых нор в общей теории относительности
Статья научная
Описывается конструкция образования 3-мерных и 4-мерных кротовых нор в пространстве-времени за счет введения семейства топологий в 3-пространстве, использующего разрывы производных метрики.
Бесплатно
Статья научная
В работе рассматривается скалярно-тензорная теория гравитации с неминимальной кинетической связью скалярного поля с кривизной. Лагранжиан теории содержит слагаемое вида G ij и представляет собой частный случай общего лагранжиана Хорндески, приводящего к уравнениям движения второго порядка. В рамках рассматриваемой модели мы используем метод Ринальди для построения аналитических решений, описывающих сферически симметричные кротовые норы. Построенные кротовые норы имеют горловину, связывающую две асимптотические области с геометрией пространства анти-Де Ситтера с постоянной отрицательной кривизной
Бесплатно
Точные решения в космологии Фридмана со скалярными полями
Статья научная
В работе рассматривается метод точного анализа космологической динамики на ранней инфляционной стадии эволюции Вселенной Фридмана, которая определяется динамикой скалярного поля для случая минимального и неминимального взаимодействия поля и кривизны. Основу метода составляет приведение уравнений динамики к одинаковому виду для всех моделей. Предложенный подход позволяет сопоставлять модели, основанные на различных теориях гравитации.
Бесплатно
Точные решения в космологии на основе нелинейных сигма-моделей
Статья научная
В работе рассматривается метод точного анализа космологической динамики на ранней инфляционной стадии эволюции Вселенной Фридмана и на стадии повторного ускоренного расширения на основе исход- ных модели с квинтэссенцией и двухкомпонентных киральных космологических моделей. Основу метода составляет приведение уравнений динамики к виду, аналогичному для моделей с одним скалярным полем, посредством конформных преобразований внутренней метрики пространства полей.
Бесплатно
Статья научная
В рамках многомерного пространства-времени с одним временноподобным направлением рассмотрено получение конформно-плоских космологических моделей как точных решений уравнений тяготения для разных уравнений состояния с линейной связью между давлением и плотностью энергии. Утверждается, что такой подход приводит к выявлению некоторого дискретного набора уравнений состояния, для которых конформные множители тесно связаны с гармоническими функциями, являющимися решениями уравнений Лапласа в многомерных евклидовых пространствах целой размерности. Размерность этих пространств, в свою очередь, определяется конкретным уравнением состояния.
Бесплатно
Статья научная
Продемонстрировано сведение проблемы моделирования эволюции открытой Вселенной для конформно-плоской метрики пространства-времени в форме Фока к эквивалентной ей задаче о механическом движении частицы единичной массы в некотором силовом поле. Путем введения ряда «механических» потенциалов получены точные космологические модели, начиная с решения Фридмана, заполненные материей и излучением в приближении идеальной жидкости.
Бесплатно
Статья научная
В рамках многомерного пространства-времени с одним временноподобным направлением рассмотрено получение конформно-плоских космологических моделей как точных решений уравнений тяготения для разных уравнений состояния с линейной связью между давлением и плотностью энергии. Утверждается, что такой подход приводит к выявлению некоторого дискретного набора уравнений состояния, для которых конформные множители тесно связаны с гармоническими функциями, являющимися решениями уравнений Лапласа в многомерных евклидовых пространствах целой размерности. Размерность этих пространств, в свою очередь, определяется конкретным уравнением состояния.
Бесплатно
Точные решения для конформно-плоской вселенной. III. Внутреннее решение
Статья научная
На основе ранее предложенного подхода, связанного с сведением эквивалентной задачи по движению массивной частицы в силовом потенциальном поле, строится один из вариантов открытой космологической модели, описывающей гравитационное поле вблизи начала Вселенной. Показано, что если эволюция открытой модели Вселенной начиналась с мира де Ситтера, то дальнейшее ее развитие,отвечающее убывающему квадратичному потенциалу, существенно неустойчиво с точки зрения теории катастроф. Чтобы мир эволюционировал устойчиво, необходима смена модели, соответствующая деформированному убывающему квадратичному потенциалу, что предполагает введение постоянной возмущающей силы, связанной с диссипацией или рождением частиц.
Бесплатно
Статья научная
Предложенный ранее подход, связанный с введением эквивалентной задачи движения массивной частицы в силовом потенциальном поле, позволяет сконструировать точное космологическое решение для открытой Вселенной с «бутылочным» потенциалом для эквивалентного уравнения Ньютона. Такая космологическая модель может описывать эволюцию Вселенной, начиная с мира де Ситтера, без введения скалярного поля. Как иллюстрация такого подхода приведен соответствующий график функции состояния для частных значений параметров.
Бесплатно
Унифицированное описание полей различных спинов в метриках типа N
Статья научная
На основе анализа уравнений для полей различных спинов на фоне невакуумных метрик типа pp-wave, от- носящихся к типу N по Петрову, произведено разделение переменных спинорного, векторного и тензорного полей, построено решение для полевых компонент в терминах потенциалов Дебая. Продемонстрировано, что универсальное уравнение типа Теукольского может быть построено не только для случая метрик типа D с нулевым тензором энергии-импульса, но также и для невакуумных метрик типа N.
Бесплатно
Уравнение Дирака и фермионная алгебра Клиффорда
Статья научная
Рассматривается структура уравнения Дирака и дается новая трактовка уравнения Дирака в пространстве-времени с 1+1 измерениями. Переопределён оператор Дирака D таким образом, чтобы в алгебре Клиффорда существовал нильпотентный элемент U, с U2=0, такой что для плоской волны ψ, Dψ=Uψ. Это означает, что Uψ является решением уравнения Дирака, поскольку D(Uψ)ψ=U2ψ=0×ψ=0. Мы используем этот метод для переформулировки нильпотентной версии уравнения Дирака для пространства-времени (1+1) в координатах светового конуса. Получено решение уравнения Дирака указанным выше способом, показано сравнение этого решения с уже известными решениями в рамках модели Фейнмана. В ходе этой переформулировки показано, что переход к координатам светового конуса соответствует переписыванию алгебры Клиффорда для уравнения Дирака в новую фермионную алгебру.
Бесплатно
Уравнение Дирака на фоне аксиально-симметричной обобщенной метрики Ньюмена-Унти-Тамбурино
Статья научная
Рассматривается множество метрик, полученное как обобщение пространства-времени Ньюмена-УнтиТамбурино (НУТ), и исследуется безмассовая частица со спином 1/2 на фоне обобщенного пространствавремени. В рамках тетрадного формализма получено уравнение Дирака на фоне обобщенного НУТпространства и проведено разделение переменных. Показано, что угловые уравнения аналогичны уравнениям для исходной НУТ-метрики. Радиальная система сводится к одному дифференциальному уравнению второго порядка, и допускает решение в терминах функций Гойна при специальном выборе обобщающей функции; при таком выборе, решения радиальных уравнений получены в терминах конфлюэнтных функций Гойна.
Бесплатно
Устойчивость гравитационно-связанного конденсата взаимодействующих бозонов
Статья научная
В рамках модели темной материи, состоящей из легких взаимодействующих бозонов, исследуется устойчивость компактных гравитационно-связанных конденсатов Бозе-Эйнштейна (Бозе-звезд). Эта задача рассматривалась ранее в рамках приближения Каулинга, то есть без учета возмущений гравитационного потенциала, что позволяло в задаче на собственные значения перейти от уравнения четвертого порядка к уравнению второго порядка. В данной работе приближение Каулинга не используется и задача сведена к уравнению второго порядка на вектор смещения. Найдены собственные функции и собственные значения для радиальных и нескольких первых гармоник нерадиальных возмущений. Возмущения носят осциллирующий характер, что говорит об устойчивости конденсата.
Бесплатно
Статья научная
Показана связь алгебраической классификации Петрова гравитационных полей с теорией катастроф как обобщенной теорией фазовых переходов. Проведена аналогия переходов между алгебраическими типами пространства-времени и фазовыми переходами не уровне кривизны (тензора Вейля) на примерах классификации Петрова гравитационных полей, алгебраической классификации четырехмерных локально евклидовых пространств и получении гравитационных полей светоподобных источников. Аналогичным образом рассмотрено поведение алгебраической классификации электромагнитного поля и показано, что переход от системы отсчета с чисто магнитным (электрическим) полем к системе отсчета с чисто электрическим (магнитным) полем представляет собой аналог фазового перехода второго рода.
Бесплатно
Фермионная Т-дуальностъ как инволюция на пространстве решений супергравитации типа II
Статья научная
Фермионная Т-дуальность является симметрией теории струн и N = 2 d = 10 супергравитации. Мы рассматриваем результат последовательного применения фермионной Т-дуальности вдоль одного и того же направления в суперпространстве и показываем, что преобразование является инволюцией 4 либо 8 порядка, в отличие от бозонной Т-дуальности, являющейся инволюцией 2 порядка. Также рассмотрен простейший вариант перемешивания бозонных и фермионных Т-дуальностей. Результаты статьи имеют приложение к генерированию новых суперсимметричных решений в супергравитации и теории струн.
Бесплатно
Физика превыше всего (Яков Борисович Зельдович как педагог - мысли в его 100-летие)
Персоналии
Бесплатно
