Статьи журнала - Пространство, время и фундаментальные взаимодействия
Все статьи: 344
The algebrodynamics: in search of the ultimate algebraic “world” structure
Статья научная
Principles of the so-called algebrodynamical approach to the construction of a unified field theory are presented, together with realization of the approach on the base of the linear algebra of complex quaternions. Then we discuss possible realizations of the algebrodynamics on a manifold equipped with the structure of a Lie group or its specific generalizations - algebraic structures (AS) defined by a single operation subject to a single relation containing three or four elements (analogous to the associativity requirement for a Lie group). Defined in such a way the so-called invariant AS turns out to be equivalent to a Lie group but allows thus for a non-canonical introduction of the latter which makes use of a single defining relation. The two more types of remarkable AS, the so-called automorphic and universal ones, are proposed for the role of the “World AS” and preliminary examined. Fundamental physical fields 𝐹(𝑥) are considered as nontrivial mappings of the elements of AS corresponding, in particular, to the multiplication of any element by itself, 𝐹(𝑥) = · 𝑥.
Бесплатно
The analysis of coupled gravitational and electromagnetic waves
Статья научная
A method for studying gravitational waves coupled with an electromagnetic field in the Fabry-Perot resonators by detecting free transverse gravitational waves in the surrounding space is considered. Internal solutions of the gravitational field equations describing bound gravitational waves and a method for calculating the characteristics of free gravitational waves are presented. Estimates of the source and detector parameters for implementing experiments of this type were also presented.
Бесплатно
The analytical description of the Earth's ring current proton flux for the pitch angle of 90 degrees
Статья научная
As mathematical model is offered the ordinary differential equation for the analytical description of a perpendicular differential flux of the charged particles in the Earth’s magnetosphere which depends on time and several parameters (the McIlwain parameter, the magnetic local time or geomagnetic eastern longitude, the geomagnetic activity index, parameter of the charged particle pitch angle distribution or the pitch angle distribution anisotropy index but is taken for the pitch angle of 90 degrees at = 0, the average parameter of the charged particle pitch angle distribution on an interval of time of calculation, the lifetime due to wave-particle interactions). Under the certain geophysical conditions and on a time interval approximately no more than three hours (when a geomagnetic activity index = const) or on a greater time interval, when ≈ const, the equation is solved analytically. The simple analytical solution is received which depends on time and several parameters...
Бесплатно
The coming back of the Proca field
Статья научная
A new version of the old Weyl’s unified field theory based on a strict application of the principle of gauge invariance leads to the appearance of a massive vector field, which has an entirely geometric nature and can be interpreted, under some conditions, as the Proca field. We investigate some possible consequences of the presence of this field in the modern astrophysical scenario.
Бесплатно
The field-theoretic approach in general relativity and other metric theories. A review
Статья обзорная
The representation of General Relativity (GR) and other metric theories of gravity in field-theoretic form on a background is reviewed. The gravitational field potential (metric perturbation) and other physical fields are propagated in an auxiliary background spacetime, which may be curved and may lack symmetries. Such a reformulation of a metric theory is exact and generally equivalent to its initial formulation in the standard geometrical form. The formalism is Lagrangian-based, in that the equations for the propagating fields are obtained by varying the related Lagrangian, as are the background field equations. A new sketch of how to include spinor fields is included. Conserved quantities are obtained by applying the Noether theorem to the Lagrangian as well. Conserved currents are expressed through divergences of antisymmetric tensor densities (superpotentials), connecting local perturbations with quasi-local conserved quantities. The gauge dependence due to the background metric is studied, reflecting the so-called non-localizability of gravitational energy in exact mathematical expressions formally, an infinity of localized energy distributions that, combined with the material energy, satisfy the continuity equation...
Бесплатно
The impossibility of the existence of Majorana spinors as physical particles
Статья научная
Majorana spinors play an important role in modern physical theories. Most of the neutrino mass generation mechanisms are based on the presence of the Majorana mass term in the Lagrangian. In particular, the seesaw mechanism of neutrino mass generation. Majorana solutions of the Dirac equation exist. However, we have proven that Majorana spinor mass term of the Lagrangian is equal to zero. We have proven that Majorana solutions have zero energy and momentum for both the massive and massless cases. This means that Majorana spinors cannot correspond to physically existing particles.
Бесплатно
The scale invariant vacuum paradigm: main results plus the current BBNS progress
Статья научная
We summarize the main results within the Scale Invariant Vacuum (SIV) paradigm as related to the Weyl Integrable Geometry (WIG) as an extension to the standard Einstein General Relativity (EGR). After a short sketch of the mathematical framework, the main results until 2023 [1] are highlighted in relation to: the inflation within the SIV [2], the growth of the density fluctuations [3], the application of the SIV to scale-invariant dynamics of galaxies, MOND, dark matter, and the dwarf spheroidals [4], and the most recent results on the BBNS light-elements’ abundances within the SIV [5].
Бесплатно
To the method of the kinetic equation in general relativity
Статья научная
In this paper, we present a method for finding the 4-vector of the current and the energy momentum tensor of a nonequilibrium relativistic gas placed in a gravitational field, on the basis of the kinetic equation, which we write in a different, clearly covariant form, and an expression calculated using this method for 4-the current vector, which is valid for sufficiently weak and slowly varying fields (see (2.5)).The designations adopted in this work, with the exception of those stipulated in the text, coincide with the designations adopted in the works [1] - [4].
Бесплатно
Vorticity induces cosmological term of nonsingular universe and removes darkness
Статья научная
The averaged term of squared vorticity is attributed to accelerated expansion. Cosmological singularity has been a consequence of excessive symmetry of flow, such as «Hubble’s law». More realistic one is suggested. The new cosmological principle is applied to irregularities - they are homogeneous and isotropic in average to some extent within the corresponding Mega-galactic scales. The «Big Bang» is in fact the local bounce of Meta-galaxy which is typical among myriads of other bounces. Exact dynamic and steady/static solutions are presented. A «negative radiation» equation of state p = e/3 with p
Бесплатно
Weak gravitational waves and Petrov classification
Статья научная
It is considered the problem of a superposition of the Weyl matrices with different canonical bases as sum these matrices with a point of view of Petrov’s algebraic classification of gravitational fields. Weyl matrices are close connected with the algebraic classification. Such superposition of the Weyl matrices has physical interpretation in superposition of weak gravitational fields and may be used for getting resulting gravitational field. An example of an investigation there is sum of two Weyl matrices for two gravitational plane waves of type by Petrov classification. In linear approximation we get a new resulting solution of the Einstien equations with traceless energy-momentum tensor which is nilpotent matrix of index three. The energy-momentum tensor of the electromagnetic high frequency radiation is the nilpotent matrix of index two. The optical expansion scalars; the optical scalars describing rotation and shear of new congruences in resulting gravitational field vanish. Thus the congruence with tangent eigenvector of energy-momentum tensor in the first approximation behaves as a laminary flow of perfect fluid similarly as free electromagnetic radiation.
Бесплатно
Weyl geometry and cosmological particle creation
Статья научная
These are lectures for students at the summer school conducted by the Faculty of Fundamental Sciences, Bauman Moscow State Technical University at 2022.
Бесплатно
«Квантовая нелокальность» или «нелокальный реализм»?
Статья научная
Предложен вариант эксперимента с коррелированной парой частиц в запутанном (entangled) состоянии, который демонстрирует эффект изменения поляризации запутанного фотона, показывающий реальность всех различных состояний суперпозиции и соответствующего им вектора состояния квантовой системы. Анализируются возможные последствия этого факта. Вместо опровергнутого экспериментами по проверке неравенств Белла понятия «локального реализма» предлагается парадигма «квантового реализма» в рамках реляционной парадигмы. Анализируются результаты экспериментального исследования нарушений неравенства Леггетта в связи с проверкой адекватности различных видов нелокальных теорий скрытых параметров. Предложен новый способ их оценки на основании исследования эффектов подавления взаимной корреляции фотонов на светоделителе и приготовления сжатых состояний. Доказана внутренняя противоречивость интерпретации квантовой механики на основании нелокальной теории скрытых параметров.
Бесплатно
Статья
Бесплатно
Автоматное представление молекул типа фуллерена
Статья научная
В статье дано описание геометрической структуры, 360 вершин которой кодируются игровыми конфигурациями 2 × 3-пазла. Предложенная структура, при определенных условиях, очень схожа с молекулой фуллерена C60.
Бесплатно
Аксионная электродинамика земной атмосферы: поиск сигналов, индуцированных гравитационными волнами
Статья научная
Аксионная электродинамика возникла как расширение классической теории Фарадея-Максвелла и призвана учесть взаимодействие фотонов с псевдоскалярным полем, переносчики которого (гипотетические массивные Голдстоуновские псевдобозоны, именуемые аксионами) составляют (согласно современным теоретическим оценкам) значительную долю массовой плотности космической темной материи. В окружении реликтовых аксионов, формирующих темную материю, отклик электромагнитного поля в Земной атмосфере приобретает новые удивительные свойства, одним из которых является аномальное усиление сигналов, индуцированных периодическим гравитационным излучением от так называемых гравитационно-волновых маяков - релятивистских компактных двойных систем. Цель данной заметки - обратить внимание читателей на публикуемые в данном номере журнала результаты многолетних измерений вариаций электрического и магнитного полей в приземном слое, выполненных группой исследователей Владимирского университета. На мой взгляд представленные моими коллегами результаты могли бы служить подтверждением гипотезы о том, что среди внешних источников исследуемых инфра-низкочастотных вариаций электрического и магнитного полей имеются удаленные источники гравитационно-волновой природы. Расчеты и оценки, приводимые ниже, могли бы служить объяснением высокой чувствительности Земной аксионно-активной электродинамической системы к периодическим воздействиям гравитационно-волнового типа.
Бесплатно
Алгебраическая классификация дифференциальной формы кривизны и гравитационные поля
Статья научная
В касательной 4D пространстве-времени проведена алгебраическая классификация дифференциальной два-формы кривизны как антисимметричной матрицы, используя аналогию с тензором электромагнитного поля. Также по аналогии с алгебраической классификацией Петрова гравитационных полей вводятся типы такой матрицы. Приведены примеры с конкретными гравитационными полями: внешнего поля Шварцшильда и поля плоской гравитационной волны.
Бесплатно
Алгебраический тип сферически симметричного гравитационного поля и теорема Биркгофа
Статья научная
В рамках общей теории относительности и алгебраической классификации Петрова доказана теорема, что для случая сферической симметрии вне зависимости от наличия или отсутствия источников гравитационного поля 4D пространство-время относится к алгебраическому типу D или 0 с чисто вещественной матрицей Вейля. Для сферически симметричного гравитационного поля без материальных источников с учетом свойств тензора Вейля также доказана теорема Биркгофа.
Бесплатно
Алгебродинамика: кватернионный анализ, комплексная струна и единая мировая линия
Статья научная
Представлена оригинальная версия некоммутативного анализа над матричными алгебрами, в частности над алгеброй бикватернионов (B). Показано, что каждая B-дифференцируемая функция порождает бессдвиговую изотропную конгруенцию (БИК) на векторном B-пространстве ❈M и на его подпространстве Минковского M. Используя соответствие Керра-Пенроуза между БИК и твисторными функциями, получено общее решение уравнений B-дифференцируемости (т.е. обобщение уравнений Коши-Римана в комплексном анализе) и показано, что источником каждой БИК, в общем случае, является комплексная струна в ❈M. Каждая сингулярная точка каустики БИК принадлежит комплексному световому конусу некоторой точки генерирующей струны. Описываются симметрии и ассоциированные с БИК калибровочные и спинорные поля, в том числе два вида полей электромагнитного типа. Приводятся примеры известных и новых решений полей и сингулярных локусов БИК. В заключение описана консервативная алгебраическая динамика ансамбля тождественных точечных частиц на “единой Мировой линии” и обсуждается связь этой конструкции с концепцией “одноэлектронной Вселенной” Уилера- Фейнмана.
Бесплатно
