Пространство, время и фундаментальные взаимодействия @stfi
Статьи журнала - Пространство, время и фундаментальные взаимодействия
Все статьи: 387
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
Verified cosmological inflation models with generalised scalar field potential
Статья научная
Cosmological inflation models with a generalized potential based on exact solutions of the cosmological dynamics equations are considered. In this case, the mechanism for implementing the inflationary stage depends on the choice of model parameters. The constructed models satisfy modern observational constraints on the parameters of cosmological perturbations for super-Planck scalar fields. It is shown that in the case of Einstein–Gauss–Bonnet gravity it is possible to apply the proposed approach for sub-Planck scalar fields. It is also shown that when taking into account the non-minimal coupling of the scalar field and the Gauss–Bonnet scalar, the expected contribution of relic gravitational waves to the anisotropy and polarization of CMB is significantly less than modern observational constraints.
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
Статья научная
Рассмотрены космологические модели в рамках модифицированных теорий гравитации, допускающие наличие эпохи преобладания жесткой энергии. Проанализированы 14 экспериментальных установок с целью определения наиболее перспективной для детектирования высокочастотного гравитационно- волнового реликтового излучения. Соответствующие выводы представлены в заключении.
Бесплатно
Анализ расстояний и времени движения частиц в окрестности вращающихся черных дыр
Статья научная
В данной работе проанализированы расстояния от горизонта событий конкретных черных дыр (от звездной до сверхмассивной) до некоторой точки в аккреционом диске, на которых можно смело использовать евклидову геометрию.В результате оказывается, что в общем случае на расстояниях порядка гравитационного радиуса от горизонта событий отличия применяемой метрики от евклидовой несущественны. И что интересно, в окрестности вращающихся черных дыр искривление пространства-времени меньше, чем в окрестности статических.Также рассмотрено время движения частицы от точки вблизи горизонта событий черной дыры, где имеется резонанс BSW, до точки в аккреционном диске. И, как оказалось, это время принимает разумные значения. Например, для сверхмассивной черной дыры, масса которой около восьми масс Солнца, это время составляет примерно 125 часов, а для звездной, масса которой равна трем массам Солнца, - доли секунд (0. 013 с).
Бесплатно
Анализ стабильности сферического движения при сложном реологическом сопротивлении
Статья научная
Приведены задачи о сферическом движении тела под действием различных внешних нагрузок, зависящих от угловых скоростей тела. Исследуется нестабильность движения тела, проявляющееся при вырождении связи между прира- щениями производных функций. Рассмотрены случаи линейного и квадратичного сопротвления, а также задача о вращении тела с жидкостью.
Бесплатно
Анализ уравнений девиации геодезических в метрике Шварцшильда
Статья научная
В работе получены уравнения девиации геодезических в метрике Шварцшильда для частиц с радиальной и круговой релятивистскими скоростями. Был проведен анализ знака компонент 4-вектора девиации, который позволяет узнать вдоль какого направления тело испытывает приливное сжатие или растяжение.
Бесплатно
Аналитическое описание потока протонов кольцевого тока Земли для питч-угла 90 градусов
Статья научная
Как математическая модель предложено обыкновенное дифференциальное уравнение для аналитического описания перпендикулярного дифференциального потока заряженных частиц в магнитосфере Земли,которое зависит от времени и нескольких параметров (параметр МакИлвейна, магнитное местное время или геомагнитная восточная долгота, индекс геомагнитной активности, показатель питч-углового распределения заряженных частиц или индекс анизотропии питч-углового распределения, но взятый для питч-угла 90 градусов при = 0, средний показатель питч-углового распределения заряженных частиц на интервале времени вычисления, время жизни вследствие взаимодействий волна-частица). При определенных геофизических условиях и на временном интервале приблизительно не более чем три часа (когда индекс геомагнитной активности = const) или на большем временном интервале, когда ≈ const, уравнение решается аналитически. Получено простое аналитическое решение, которое зависит от времени и нескольких параметров. Произведено сравнение результатов по предложенной модели и по полной модели для области питч-углов от 0 до 180 градусов...
Бесплатно
Статья научная
В данной работе мы рассматриваем гравитирующее скалярное поле с неминимальной кинетической связью с кривизной. Полевые уравнения выписаны в поляризованной метрике Гауди. Соответствующее пространство-время является анизотропным и неоднородным. В своих исследованиях мы хотим получить механизмы перехода Вселенной из неоднородной фазы в однородную в рамках теории Хорндески. В этой работе мы ограничиваемся предварительным анализом полевых уравнений.
Бесплатно
