Пространство, время и фундаментальные взаимодействия @stfi
Статьи журнала - Пространство, время и фундаментальные взаимодействия
Все статьи: 387
Геометрия, топология и физические поля. Часть I. Заряд и электромагнитное взаимодействие
Статья научная
В работе излагается новый подход к построению теории электромагнитного и гравитационного взаимодей- ствий на основе геометрической интерпретации соответствующих полей с привлечением топологических инвариантов для описания электрических зарядов. В первой части работы излагаются основные элементы теории электромагнитного взаимодействия в новой геометрической интерпретации и ее связь с квантовой теорией элементарных частиц. Во второй части развивается аппарат описания полей тяготения,близкий к теории тяготения Ньютона и исследуются некоторые следствия из него. В частности обсуждается вопрос об интерпретации эффекта скрытой массы или . Указывается на тесную связь полей тяготения с электромагнитными полями в рамках данной концепции.
Бесплатно
Геометрия, топология и физические поля. Часть II. Масса и гравитация
Статья научная
Во второй части работы излагаются вопросы вычисления средних значений физических величин по объему топологических ячеек. Рассмотрены общие принципы вычисления массы частиц. Предлагается геометрическая интерпретация постоянной тонкой структуры. Строится описание гравитационного поля и исследуются его основные свойства в рамках данной концепции. Показано наличие эффекта скрытой массы или темной материи в рамках предлагаемой теории
Бесплатно
Геометрия, топология и физические поля. Часть III. Уравнения индукции фундаментальных полей
Статья научная
В третьей части работы приводится вывод уравнений индукции фундаментальных полей, как прямое следствие уравнения переноса геометрических маркеров. Выведены уравнения индукции электромагнитного и гравитационного полей. Устанавливается прямая связь между фундаментальными магнитным и гра- вимагнитным полями, а также полями индукции электрического и гравитационного полей. Приводятся примеры анализа решений полученных уравнений для простых структур, в частности, для вращающейся простой топологической ячейки. Обсуждается вопрос описания собственного магнитного поля и спина частиц в рамках предлагаемого тополого-геометрического подхода.
Бесплатно
Геометрия, топология и физические поля. Часть IV. Топологическая структура элементарных частиц
Статья научная
В четвертой части работы излагаются вопросы классификации структуры топологических ячеек, которые связываются со структурой элементарных частиц. Рассмотрены общие принципы классификации лептопов. бариопов и мезонов. Вводится понятие барноппого заряда. Предлагается топологическое описание явлений, связанных со слабым распадом. Рассматриваются вопросы бариоппой асимметрии и некоторые другие вопросы общего строения Вселенной.
Бесплатно
Голографическая дуальность и интегрируемость
Статья научная
Ландшафт метастабильных вакуумов де Ситтера (dS) вместе с механизмом вечной инфляции и генерации пузырей с новым вакуумом могут заселить весь Пейзаж «карманными вселенными». Сасскинд предположил, что существует голографическое дуальное описание мультиверса закодированное в форме двумерной конформной теории поля. С другой стороны, существует связь между интегрируемыми иерархиями и двумерными конформными теориями, а именно: из компонент тензора энергии- импульса конформных теорий можно построить величины, удовлетворяющие интегрируемым уравнениям, записанному в виде условия нулевой кривизны, связанного с группой SL (2, R) или SL(3, R). Условие нулевой кривизны для размерности (2+1) можно получить из условия самодуальности в (3+3)-мерном пространстве, тогда как (1+1)-мерные интегрируемые модели можно получить из условия самодуальности, связанному с напряженностью поля Янга-Миллса SL(2,R) в (2 + 2) измерениях. Используя обобщенный метод размерной редукции Филановского, можно ”скрыть” две дополнительные временные переменные и получить новую форму дуальности между dS и теорией Янга-Миллса. Наконец, мы показываем, что вся иерархия АКНС содержит уравнения Кадомцева-Петвиашвили, поэтому КП играют фундаментальную роль в этой теории.
Бесплатно
Статья научная
Сформулирована математическая модель эволюции плоских возмущений в космологической двухкомпонентной статистической системе полностью вырожденных скалярно заряженных фермионов с асимметричным скалярным Хиггсовым взаимодействием. Построена полная замкнутая система дифференциальных уравнений, описывающих невозмущенное состояние однородной и изотропной системы, и система самосогласованных эволюционных уравнений малых возмущений. Найдены и исследованы решения системы эволюционных уравнений в коротковолновом приближении. Показано, что в такой системе возникают неустойчивые коротковолновые моды возмущений. Выявлены и определены области неустойчивости коротковолновых возмущений и установлено соответствие модели ранее изученным моделям.
Бесплатно
Двойной юбилей теории относительности
Статья научная
Теория относительности, как общая, так и специальная, занимает особое место в современной физике, являясь наряду с квантовой теорией детищем XX столетия, зачастую стимулируя новые научные разработки и обосновывая фундаментальные положения физики. За прошедшие сто лет теория относительности оказала значительное влияние на всю современную физику.
Бесплатно
Двухэкспоненциальная модель нелинейной электродинамики
Статья научная
Предложена и исследована новая модель нелинейной электродинамики с тремя параметрами. Показано, что при наличии внешнего постоянного магнитного поля имеет место явление вакуумного двулучепреломления. Рассчитаны показатели преломления для двух поляризаций электромагнитных волн, параллельной и перпендикулярной индукции магнитного поля. Рассчитан тензор энергии-импульса. Получены связи между параметрами модели, гарантирующие выполнение условий причинности и унитарности. Показано, что в предложенной модели нарушена дуальная симметрия.
Бесплатно
Динамика заряженной частицы в поле вращающегося намагниченного небесного тела
Статья научная
Методом эффективной потенциальной энергии исследована динамика заряженных частиц в окрестности вращающегося намагниченного небесного тела с наклонной магнитной осью. Определены условия существования замкнутых областей пространства, в которые захватываются частицы и исследована геометрия таких областей. Рассмотрено два типа электромагнитного поля - поле магнитного дипольного момента и поле однородно намагниченной идеально проводящей сферы. В обоих случаях имеются замкнутые области пространства, в которые могут захватываться заряженные частицы с энергией ниже определенного значения. Если угол между вектором магнитного момента и вектором угловой скорости острый, то для положительно заряженных частиц эта область имеет торообразную форму и находится в районе магнитного экватора, а для отрицательно заряженных частиц потенциальная долина находится в районе магнитных плюсов и вытянута вдоль магнитной оси. Если этот угол тупой, то потенциальные долины для положительно и отрицательно заряженных частиц меняются местами. В случае дипольного магнитного поля области захвата примыкают к поверхности намагниченной сферы и не имеют минимума, а в случае идеально проводящей сферы имеются минимумы потенциальной энергии для положительно и отрицательно заряженных частиц, отделенные от поверхности тела.
Бесплатно
Динамика пыли вблизи тяготеющего центра. Интегралы движения
Статья научная
Рассматривается классическая модель динамики пыли вблизи тяготеющего центра во вращающейся системе отсче- та. Задача решается методом характеристик. Вычисляются интегралы движения на характеристиках в явном виде и устанавливается их роль для различных типов постановок задачи. Приводятся конкретные примеры построения ре- шений для некоторых простых задач, в частности, для кольцевых структур в пылевых дисках и формальная модель формирования джетов.
Бесплатно
Динамическая и статическая космологическая постоянная в семимерных гравитационных уравнениях
Статья научная
В данной статье рассматривается проблема введения космологической константы в геометризироваииые уравнения гравитации. Обосновывается идея о том, что космологическая константа должна быть обязательным слагаемым в уравнениях поля. На основании анализа гравитационных уравнений записанных для семимерного пространства-времени устанавливается, что эти уравнения имеют два вида космологической константы: динамическую и статическую. Автор дает обобщенную характеристику полученных констант. Решение гравитационных уравнений позволяет продемонстрировать плавный переход от эпохи расширения Фридмана к эпохе ускоренного расширения Вселенной.
Бесплатно
Динамические свойства космологических моделей в теории Хорндески
Статья научная
В данной работе исследуется динамика однородных изотропных космологических моделей с пространственно плоской метрикой в теориях гравитации со скалярным полем, неминимально связанным с кривизной. Неминимальная связь здесь характеризуется присутствием в функционале действия слагаемых вида ξRϕ2 и ηGμν∇μϕ∇νϕ (кинетическая связь). Мы будем рассматривать теорию, которая также включает квадратичный потенциал скалярного поля. Ввиду нелинейности получаемых динамических уравнений в своём анализе мы будем прежде всего интересоваться асимптотическим поведением, а также использовать численное интегрирование в том числе для представления динамики модели в виде фазового портрета.
Бесплатно
Дискретная модель пространства-времени и бинарная предгеометрия владимирова
Статья научная
Рассматривается дискретная модель пространства-времени, которая представляет собой ориентированный ациклический граф. Рассматривается частный случай конечного, связного, ориентированного ациклического графа, названный x-графом, в котором полустепени захода и исхода не превышают двух. Вершины идентифицируются с элементарными событиями, а ориентированные ребра - с элементарными причинно-следственными связями. И вершины, и ребра считаются неделимыми первоэлементами, не имеющими внутренних свойств. Все свойства заключены в топологии x-графа. Так элементарная частица (точнее ее мировая линия) предполагается последовательностью квазиповторяющихся структур x-графа. Имеется две основные задачи. Первая заключается в построении динамики модели и в настоящей работе не рассматривается. Вторая задача заключается в идентификации структур x-графа с физическими объектами, а топологических характеристик - с физическими величинами, для чего необходимо установить соответствие с квантовым описанием...
Бесплатно
Диспергирование жидкости вихревым генератором
Статья научная
В работе рассматривалась возможность диспергирования жидкости, то есть возбуждения поверхностных волн, нарастание амплитуды которых ведёт к отрыву капель с её поверхности из-за параметрической неустойчивости поверхности раздела жидкостей (неустойчивости Релея) возникшей вследствие модуляции центробежного ускорения обусловленного модуляцией скорости поступающей в вихревую камеру генератора жидкости, а также вследствие неустойчивости, обусловленной модуляцией скорости сдвига (неустойчивости Кельвина - Гельмгольца). В настоящей работе в рамках вязкой, несжимаемой жидкости исследуется возможность диспергирования жидкости переменным давлением, возникающим в приосевой зоне вихревой камеры при работе генератора. Поскольку рассмотрение проводится для случая несжимаемой жидкости, то изменение давления отождествляется с изменением плотности жидкости. Решение ищется в линейном по вязкости приближении с помощью преобразования Фурье по координатам и преобразования Лапласа по времени. Оказалось, что диспергирование жидкости в этом случае, то есть неустойчивость поверхности жидкости, обусловлена так же, как и в работе, параметрическим резонансом и описывается в зависимости от скорости поступления жидкости в вихревую камеру генератора, длины вихревой камеры, вида выходного отверстия (сопла) уравнениями Матье или Мейснера. Из решения этих уравнений получены границы устойчивости поверхности жидкости.
Бесплатно
Диссипативные структуры сейсмической кинетики
Статья научная
В статье представлены результаты мультифрактального анализа ряда временных интервалов (ряда времен ожидания) между событиями серии землетрясений Риджкрест 2019 г. Показано, что ряд обладает самоподобной структурой, сформированной сильно неравновесным состоянием среды. Временная диссипативная структура ряда может рассматриваться как индикатор процесса подготовки сильного землетрясения в сейсмогенерирующей среде.
Бесплатно
Статья научная
Сформулирована строгая постановка задачи о космологической эволюции сверхтепловых частиц с энергиями выше унитарного предела во Вселенной, описываемой точной моделью перехода с ультрарелятивистской стадии расширения на инфляционную. На основе сформулированной математической модели получены асимптотические оценки динамического спектра частиц сверхвысоких энергий, построена и исследована численная модель космологической эволюции таких частиц на инфляционной стадии расширения Вселенной. Показано, что ряд параметров спектра частиц фиксируются на инфляционной стадии.
Бесплатно
Дополнительная симметрия сферически-симметричпых конфигураций, законы сохранения и их применение
Статья научная
Радиально-временная часть уравнений Эйнштейна для сферически-симметричных конфигураций представлена в терминах собственных векторов тензора энергии-импульса. Вводятся дуальные переменных и показывается, что сферически-симметричные конфигурации обладают скрытой дополнительной симметрией. Следствием этой унпмодулярной симметрии является существование массовой функции. Рассматриваются различные адаптированные базисы и строятся общие представления метрик для сферически- симметричных конфигураций. В качестве приложения рассматриваются сферически-симметричные конфигурации заряженной пыли. Строятся локальные и интегральные законы сохранения, получен полный набор интегралов движения и находятся точные решения. Для пространств электровакуума вектор уни- модулярной симметрии сводится к вектору Киллинга, а сама унимодулярная симметрия к изометрии.
Бесплатно
Другой подход к алгебраической классификации электромагнитного поля
Статья научная
Обычная алгебраическая классификация электромагнитного поля связана с задачей па собственные значения тензора электромагнитного поля, являющихся решением характеристического уравнения четвертого порядка. Показано, что такое уравнение может быть сведено к кубическому характеристическому уравнению (нормальной форме Вейерштрасса). В итоге приходим к задаче классификации электромагнитного поля, аналогичной задаче классификации поля тяготения по Петрову. Следовательно, получаем и аналогичные алгебраические типы электромагнитного поля: I,Ia,D,N. С точки зрения теории катастроф точка фазового перехода второго рода соответствует алгебраическому типу N (плоской электромагнитной волны).
Бесплатно
Еще раз о Фридмана-подобной модели открытой вселенной с давлением
Статья научная
На основе предложенного ранее метода получения точных решений космологических уравнений, исходя из решения Фридмана для открытой Вселенной в записи Фока, продолжено исследование по нахождению фридмана-подобных решений, в частности, отвечающих дискретному набору значений функции состояния, имеющих физическую интерпретацию. Новая переменная, через которую теперь записаны основные урав- нения, тесно связана с решением Фридмана для открытой Вселенной, заполненной некогерентной пылью, и даже совпадает с этим решением для конкретного значения используемого в работе параметра. Иссле- дование использует подход, разработанный в предыдущих работах и позволяющий свести моделирование открытой Вселенной, описываемой конформно-плоской метрикой, к задаче о механическом движении ча- стицы в заданном силовом поле. Применение линейной силовой функции с переменным коэффициентом, позволяет найти класс решений, зависящий от параметра, ряд рациональных значений (и одно беско- нечное) которого позволяет получить несколько физически интерпретируемых решений с фридмановской асимптотикой. Соответствующие значения функций состояния в начальный «момент» для модели дискрет- ны и совпадают с известными уравнениями состояния среды. Полученные решения вместе с функциями состояния представлены в двух таблицах и трех графиках.
Бесплатно
Заполненное пространство, логика и парадокс дедушки
Статья научная
Разрешается противоречие заполненного пространства в Мире Минковского и пустого пространства- времени посредством применения интуиционистской логики. Неклассическая логика раскрывает множественность пространств-времен. Решение парадокса дедушки.
Бесплатно
