Пространство, время и фундаментальные взаимодействия @stfi
Статьи журнала - Пространство, время и фундаментальные взаимодействия
Все статьи: 387
Статья научная
В данной работе мы анализируем поведении анизотропии в моделях типа Бианки I, V, IX в теории гравитации с неминимальной кинетической связью. Мы получаем уравнения поля из действия с неминимальной кинетической связью, тем самым получив обобщенную систему уравнений для всех трех типов. Далее, численно анализируя решения данных моделей, мы исследуем поведение анизотропии на ранних и поздних стадиях эволюции вселенной.
Бесплатно
Бессиловая поверхность в окрестности вращающегося намагниченного небесного тела
Статья научная
Исследована геометрия бессиловой поверхности - поверхности, на которой вектор электрического поля ортогонален вектору магнитного поля в магнитосфере вращающегося однородно намагниченного небесного тела. Предполагается, что магнитная ось тела не совпадает с осью вращения. Получены формулы для бессиловой поверхности и скорости ее движения, справедливые на любом расстоянии от тела. Исследована геометрия этой поверхности в окрестности и за пределами светового цилиндра. Построены трехмерные графики, иллюстрирующие поведение бессиловой поверхности в центральной области, вблизи светового цилиндра и вне этого цилиндра. Показано, что с удалением от центрального тела бессиловая поверхность закручивается вокруг оси вращения этого тела. Вне светового цилиндра бессиловая поверхность трансформируется в спираль, витки которой близки к сферическим поверхностям. Вращение такой трехмерной спирали создает движение поверхности, скорость которого может быть меньше скорости света, в том числе, далеко за световым цилиндром. Известно, что при определенных условиях на бессиловой поверхности могут накапливаться заряженные частицы, теряющие энергию вследствие излучения. Эти частицы могут двигаться вместе с расширяющейся бессиловой поверхностью, формируя таким образом пульсарный ветер.
Бесплатно
Бинарная предгеометрия микромира (алгебра физики микромира)
Статья научная
Изложены основные положения математического аппарата бинарных систем комплексных отношений ранга (4,4), на основе которого строится бинарная предгеометрия микромира. Показано, что элементы этой теории описываются 3-компонентными финслеровыми спинорами, а состояния элементарных частиц, участвующих в сильных взаимодействиях (адронов), определяются комплексными 3 × 3-матрицами. Выписаны условия, которым удовлетворяют матрицы состояний адронов, и отмечено, что свойства адронов (их виды, заряды и массы) определяются решениями характеристических уравнений их матриц состояний. Обращено внимание, что бинарная предгеометрия строится на собственной алгебраической системе понятий и закономерностей, присущих физике микромира, без использования представлений о классическом пространстве-времени и общепринятых дифференциальных уравнений на его фоне.
Бесплатно
В память о Пустовойте Владиславе Ивановиче
Статья обзорная
В настоящей статье представлен краткий очерк биографии дважды лауреата Государственных премий СССР и трижды Государственных премий Российской Федерации.
Бесплатно
Варп-двигатель и общая теория относительности
Статья научная
В статье представлен обзор результатов в области теории сверхбыстрых по часам Земли межзвездных перелетов, которые воспринимаются как сверхсветовые перемещения. Корабли для таких полетов оснащаются варп-двигателями. Обсуждаются перемещения с изменением топологии пространства и без такового. Математическим аппаратом для описания таких перемещений стала общая теория относительности, поскольку варп-двигателю соответствует выбор метрики пространства-времени. Представлен варп-двигатель Алькубьерре и другие подобные решения, в которых, однако, имеет место нарушение энергетических условий, т.е. соответствующие корабли нуждаются в экзотической материи в качестве топлива. Описан варп-двигатель Ленца, который, кажется, не нарушает энергетические условия. Рассматриваются перемещения за счет изменения топологии посредством порождения 4-мерных и 3-мерных кротовых нор; первый способ не требует экзотической материи. При переходе варп-двигателя Алькубьерре к сверхсветовому режиму происходит изменение топологии - варп-корабль уходит в кротовую нору.
Бесплатно
Введение в классическую мезодинамику связанных нуклонов
Статья научная
Принято считать, что переход в жесткую равноускоренную неинерциальную систему отсчета (НСО) осуществляется при помощи известного преобразования Меллера. Однако в специальной теории относительности (СТО) не может быть такой ситуации, когда ускорение всех частиц среды в сопутствующей системе отсчета постоянно и одинаково и конгруенция мировых линий жесткая в смысле Борна. Анализ преобразования Меллера показал, что в базисе Ферми-Уолкера, к которому и относятся показания акселерометров, ускорения различных частиц не являются одинаковыми Таким образом, преобразование Меллера не описывают перехода к глобально равноускоренной НСО. Каждая из лагранжевых частиц движется с постоянным ускорением, но эти ускорения не равны друг другу. Ранее авторами доказана теорема, что в пространстве Минковского невозможно поступательное глобально равноускоренное и жесткое по Борну движение сплошной среды. Если помимо уравнений движения сплошной среды накладывать дополнительные условия на жесткость или вращения сплошной среды, вытекающие из физических соображений, то эти условия “выводят” движущуюся среду из плоского пространства - времени. На основе точного решения для поля заряда в НСО и сформулированного постулата эквивалентных ситуаций построена нелинейная теория связанных (несвободных) зарядов. Предложенный метод требует выхода за рамки плоского пространства времени, однако кривизна другой природы не связанная непосредственно с теорией тяготения Эйнштейна. Метод устраняет расходимость собственной энергии поля и делает классическую мезодинамику (как и электродинамику) внутренне непротиворечивой при переходе к любым достаточно малым расстояниям. Рассматривается принципиально новое направление исследования силовых полей, не всречавшееся в научной литературе ранее. Получено уравнение скалярного мезонного поля связанных нуклонов, релятивистское уравнение движения пробных нуклонов в поле связанных. Определена геометрия пространства - времени мезонного скалярного поля и найден тензор энергии - импульса этого поля. Вычислена энергия поля точечного протона, которая оказалась не бесконечностью, как в классической и квантовой электродинамике, а в точности совпадает с энергией покоя протона.
Бесплатно
Верифицированные модели космологической инфляции на основе скалярно-тензорной теории гравитации
Статья научная
Рассмотрены инфляционные модели на основе скалярно-тензорной гравитации со степенной параметризацией влияния неминимальной связи между скалярным полем и кривизной на космологическую динамику и параметры космологических возмущений. В отличие от ранее рассмотренных моделей инфляции с квадратичной зависимостью функции неминимальной связи от параметра Хаббла, в данном случае рассматривается обобщенный анализ для произвольной степенной зависимости данных параметров космологических моделей. В качестве примера предложенного подхода рассматриваются космологические модели, основанные на физических потенциалах скалярного поля для различных типов неминимальной связи скалярного поля и кривизны. Также, на примере инфляции Старобинского, дана оценка отклонений предложенных моделей от случая гравитации Эйнштейна.
Бесплатно
Вероятностные законы и образование отходов
Статья научная
В работе рассматривается жизненный цикл объектов и выход изделий из эксплуатации. Показано, что время перехода объектов в отходы может быть описано вероятностными моделями. Проведен сравнительный анализ различных видов распределений непрерывных случайных величин для выбора наилучшей аппроксимации реального распределения срока службы изделий: нормального, логарифмически нормального, экспоненциального, Вейбулла, гамма-распределения, демографических таблиц, закона смертности Гом-пертца-Мейкхама, кривых Айова. Исследование вида и параметров функций данных распределений показало, что для вероятностной оценки скорости отходообразования более всего подходит закон Вейбулла.
Бесплатно
Взаимосвязь сейсмических скейлингов на примере сейсмичности острова Кюсю (Япония)
Статья научная
В статье представлены результаты мультифрактального анализа сейсмичности острова Кюсю (Япония). Показано, что сейсмический процесс острова Кюсю характеризуется взаимосвязанными скейлингами пространственных распределений сейсмичности и повторяемости землетрясений. Вычислены количественные соотношения между этими скейлингами.
Бесплатно
Влияние электронной бомбардировки на спектры фотопроводимости кристаллов CdS
Статья научная
В работе представлены результаты исследований влияния электронной бомбардировки на спектральное распределение фотопроводимости монокристаллов CdS в области края фундаментального поглощения при температуре жидкого азота (Т = 77 К). Показано, что фоточувствительность кристалла, а также тонкая (экситонная) структура спектров фотопроводимости, формируемая в тонком приповерхностном слое полупроводника, изменяются под воздействием бомбардировки исследуемого образца электронами низких энергий. Проведенные эксперименты показали, что индуцируемая электронной бомбардировкой трансформация спектров фотопроводимости кристаллов CdS связана со стимулированной электронной бомбардировкой десорбцией с поверхности образца кислорода, который создает отрицательный поверхностный заряд. Показано, что воздействие электронной бомбардировки на спектры низкотемпературной фотопроводимости кристаллов 1-ой и 2-ой группы тонкой структуры имеет различный характер. Такое различие связывается с различным составом приповерхностного слоя полупроводников. Кристаллы CdS 1-ой группы, характеризуются наличием в приповерхностном слое избыточных междоузельных атомов кадмия. Эти атомы играют роль мелких доноров и создают на некотором удалении от поверхности полупроводника обогащающий изгиб зон. Вблизи поверхности таких кристаллов существует обедняющий изгиб энергетических зон, обусловленный адсорбированным на поверхности кислородом и формирующий потенциальную яму для дырок.
Бесплатно
Волновые возмущения и гравитационные неустойчивости в нелокальной ньютоновской теории гравитации
Статья научная
В работе в нерелятивистском пределе рассматривается распространение малых возмущений в гравитирующих средах с пространственной дисперсией, обусловленной предполагаемой нелокальностью гравитационного поля. Показано, что в принятой модели при определённых условиях одновременный учёт космологической постоянной и указанной пространственной дисперсии позволяет сделать корректной математическую постановку задачи Джинса о гравитационной неустойчивости неподвижной однородной сплошной среды. Получено интегро-дифференциальное уравнение, описывающее малые возмущения плотности рассматриваемой системы. Путем моделирования ядра интегрального слагаемого данное уравнение сведено к дифференциальному уравнению. Получен закон дисперсии рассматриваемых возмущений. Исследованы гравитационные неустойчивости, возникающие в таких системах. Отмечено, что на временах отвечающих минимуму дисперсионных кривых, нарастание плотности в результате гравитационной неустойчивости развивается наиболее медленно.
Бесплатно
Воспоминания о профессоре А. З. Петрове
Персоналии
В статье приводятся воспоминания о жизни и научной деятельности выдающегося Казанского геометра и физика-гравитациониста Алексея Зиновьевича Петрова, сделавшего ряд важных открытий в области современной теории гравитации и основавшего первую в Советском Союзе кафедру теории относительности и гравитации.
Бесплатно
Высокоточная фундаментальная симметрия мира в соотношениях между физическими постоянными
Статья научная
Найдена высокоточная фундаментальная симметрия мира, базирующаяся на двух известных соотношениях между физическими постоянными - большими числами. Симметрия проявляется в соотношениях между физическими постоянными атомного и космологического уровней. Определена универсальная аналитическая связь между целым рядом фундаментальных физических постоянных. Создана система физических постоянных, в которой число независимых постоянных равно двум. В этой системе все фундаментальные не ядерные физические постоянные оказались представимы в виде: AnyСonst = AnyСonst = K mК p, где К и К P - известные большие числа, а т и п - небольшие целые числа. Результат получен с точностью на уровне точности постоянных CODATA за 2010 год, а также - в дополнительном исследовании - подтверждён с относительной точностью не хуже 10 -15 и представлен в виде аналитических выражений, численных значений и таблиц.
Бесплатно
Статья научная
С использованием анализатора собственных векторов и компонент сигнала (патент РФ на полезную модель №116242) обнаружены некогерентные сложнопериодические компоненты временных рядов вертикальной составляющей электрического поля Ez в пограничном слое атмосферы Земли, локализованные на частотах гравитационно-волнового (ГВ) воздействия двойных звёздных систем (ДЗС) и частоте аксион-фотонного взаимодействия (АФВ). Обнаруженные компоненты ненаблюдаемы с использованием квадратурной схемы спектрального анализа и имеют действующие значения в интервале 0.05-0.5 В/м на частотах ГВ-воздействия ДЗС и 0.7-2.7 В/м для частоты аксион-фотонного взаимодействия. Вероятность того, что спектральная локализация собственных векторов на частотах ГВ-воздействия ДЗС является следствием случайных обстоятельств для рассмотренных временных рядов E z не превышает 1. 2 • 10 -4-9.8 •10 -3;при оценке по всем временным рядам на частотах ГВ-воздействия ДЗС - не превышает 10 -9. Вероятность того, что спектральная локализация собственных векторов на частоте аксион-фотонного взаимодействия случайна - не превышает 0.06. Для всех рассмотренных временных рядов (BP) E z выявлены спектрально локализованные на суммарной и разностной частотах ГВ-воздействия ДЗС и АФВ компоненты с действующими значениями от 0.05 до 0.59 В/м, свидетельствующие о наличии амплитудной модуляции компонент, спектрально локализованных на частотах ГВ-воздействия ДЗС, частотой АФВ. Вероятность ложного выявления эффекта таких модуляций для разных BP лежит в пределах 1.9 • 10 -6-4.3 • 10 -3 (Г3 при общей вероятности ложного обнаружения этого эффекта менее 1.2 • 10 -15. Показано, что частота АФВ амплитудно модулирует компоненты, спектрально локализованные на частотах лунных и солнечных приливов.
Бесплатно
Статья научная
С использованием анализатора собственных векторов и компонент сигнала (патент РФ на полезную модель №116242 от 30.09.2011) обнаружены некогерентные сложнопериодические компоненты временных рядов вертикальной составляющей электрического поля E z в пограничном слое атмосферы Земли, локализованные как на частотах, равных частотам лунных приливов, так и на комбинационных частотах частот лунных и солнечных приливов. Обнаруженные составляющие ненаблюдаемы с использованием квадратурной схемы спектрального анализа; модулированы с частотами, кратными 1 год -1, и имеют действующие значения в интервале 0.6-1.1 В/м. Вероятность ложного выявления компонент, спектрально локализованных на частотах лунных приливов, не превышает 2.5 • 10 -4.
Бесплатно
Галактическое гало темной материи из легких бозонов
Статья научная
В данной статье рассматривается гало темной материи из легких бозонов. Частицы находятся в неконденсированном состоянии и описываются в рамках подхода Томаса—Ферми. Показано распределение плотности частиц и наличие минимального радиуса у ядра галактического гало из невырожденных бозонов.
Бесплатно
Гало Бозе-конденсата темной материи с невырожденной компонентой
Статья научная
Галактическое гало темной материи рассматривается как слабо неидеальный разреженный Бозе-газ. Внутреннюю область гало занимает ядро, в котором одна часть бозонов образует конденсат Бозе-Эйнштейна, а другая остается в невырожденном состоянии. Невырожденная компонента описывается как газ элементарных возбуждений в приближении Хартри-Фока-Боголюбова, которое позволяет учесть весь энергетический спектр квазичастиц. Вокруг ядра находится облако неконденсированных бозонов. Численные решения уравнений, описывающие распределение плотности темной материи, показывают, что радиус гало может значительно меняться в зависимости от доли частиц в конденсате, в то время как размер самого конденсата остается практически постоянным. Когда размер конденсата сравним с размером гало, невырожденная компонента, из-за ограничения на отношение сечения рассеяния к массе частиц темной материи, не дает заметного вклада в профиль плотности и кривые вращения по сравнению с моделями, где гало целиком состоит из конденсата. Показано, что бозоны с массой ~ 100 эВ не нарушаютэтого ограничения, если образуют относительно небольшие «капли» конденсата (их радиус порядка 100 астрономических единиц) внутри гало, состоящего из неконденсированных частиц.
Бесплатно
Геодезическое движение фотонов в пространстве–времени динамической кротовой норы
Статья научная
Необходимость в экзотической материи, нарушающей световое энергетическое условие, является одной из проблем физики кротовых нор, по крайней мере, в случае статических конфигураций в ОТО. Однако некоторые конфигурации динамических кротовых нор не нарушают его. В данной статье мы изучаем движение фотонов в пространстве--времени такой динамической проходимой кротовой норы, заполненной пылью. Мы записываем уравнения геодезических для фотонов и решаем их, рассматривая начальный период эволюции кротовой норы.
Бесплатно
