Пространство, время и фундаментальные взаимодействия @stfi
Статьи журнала - Пространство, время и фундаментальные взаимодействия
Все статьи: 387
Знаменитые точные решения уравнений общей теории относительности
Статья научная
Рассматривается вклад двух знаменитых точных решений уравнений Общей теории относительности (ОТО) - решения Шварцшильда и решения Фридмана в развитие ОТО. Именно эти два решения были получены в самом начале становления ОТО, однако, значение их обоих было понято далеко не сразу. В настоящее время стал ясен их глубокий смысл и их выдающаяся роль в становлении современной космологии.
Бесплатно
Статья научная
В статье представлены результаты мультифрактального анализа сейсмичности, предшествовавшей землетрясению Северная Баха (2010 г., Мексика) в его эпицентральной области. Построены спектры сингулярностей мультифрактальных мер, моделирующих пространственные распределения сейсмических эпицентров и сейсмической энергии. Показано, что для обоих распределений спектры сингулярностей существенно расширяются в последние два года перед главным толчком землетрясения Северная Баха.
Бесплатно
Статья научная
В статье описывается методика исследования механических потерь в слоях из легкоплавких металлов и сплавов, использующихся для соединения элементов подвесов кремниевых пробных масс криогенных лазерных интерферометрических детекторов гравитационных волн. Полученные данные будут использованы при оценке теплового шума пробных масс криогенных детекторов гравитационных волн нового поколения.
Бесплатно
Изображение вращающейся кротовой норы Эллиса-Бронникова
Статья научная
Существование кротовых нор пока не подтверждено экспериментально. Одним из способов их обнаружить является анализ изображений астрофизических объектов, например, изображений сверхмассивных компактных объектов в центрах галактик. Зная массу и скорость вращения компактного объекта, по его изображению можно судить о том, является ли он кротовой норой. В данной работе представлено изображение медленно вращающейся кротовой норы Эллиса-Бронникова, окруженной аккреционным диском. Мы сравниваем его с изображением черной дыры Керра и показываем что изображения этих двух объектов существенно различаются.
Бесплатно
Изоспектральные симметрии в двумерных моделях с Мойяловским произведением
Статья научная
Обсуждается ограничение Бекенштейна и поведение энтропии в окрестности сингулярности типа Big Rip (Большой Разрыв). Размер горизонта схлопывается до нуля при приближении к сингулярности и число допустимых состояний стремится к нулю. Ситуация кардинально меняется в случае квантовых флуктуаций в некоммутативном пространстве времени, которое естественно возникает в некоторых моделях бран в рамках единой M-теории. Мы описываем математические свойства умножения Мояла и некоммутативное обобщение оператора Лапласа. Показано, что полевые модели некоммутативной геометрии в двумерном лоренцевом пространстве допускают два типа изоспектральных дискретных симметрий.
Бесплатно
Имитация извлечения кинетической энергии из черной дыры Керра-Ньюмана
Статья научная
Рассматриваются некоторых теоретические и экспериментальные методы исследования преобразования кинетической энергии черной дыры в энергию релятивистских струй ионизованного газа, генерируемых заряженной вращающейся черной дырой после поглощения ею звездного вещества. Показан аналог эффекта увлечения системы отсчета при ее поступательном движении, который связан с явлением гравитомагнетизма при вращении массы. Сопоставлены уравнения Максвелла для электромагнитного поля и уравнения гравитационного поля, создаваемого не только поступательным движением массы, но и ее вращением. Показана экспериментальная достоверность эффекта Лензе - Тирринга в случае медленных вращений. Обращено внимание на эффекты влияния быстрых вращений массивных объектов (черных дыр) на движение пробных частиц. Представлены различные механизмы преобразования, в которых эффективность преобразования высока, и отсутствуют побочные отходы. Указана аналогия энергетики преобразования потенциальной энергии водяной струи в кинетическую энергию вращения гидротурбины энергетике исследуемых космических процессов. Отмечена как теоретическая, так и практическая значимость исследований.
Бесплатно
Инвариантное интегрирование на псевдофинслеровых многообразиях
Статья научная
Рассматриваются n-мерные ориентированные псевдофинслеровы многообразия с “mth root” метриками. На этих многообразиях определяются естественные формы объема. Они существенным образом зависят от четности натурального числа m>1 и выражаются через гипердетерминанты Кэли. С помощью введенных естественных форм объема определяются инвариантные интегралы от финитных функций по n-мерным ориентированным псевдофинслеровым многообразиям с “mth root” метриками.
Бесплатно
Интегрируемость в теории струн и м-теории
Статья научная
В данной работе мы продемонстрируем два факта, указывающих на существование аналога интегрируемости для трехмерных систем, в частности М2-браны в М-теории. Для этого мы рассмотрим естественную формулировку трехмерных систем в терминах скобки Намбу и ее связь с обобщенным уравнением Янга-Бакстера. Мы обсудим деформации Янга-Бакстера, которые сохраняют интегрируемость сигма моделей и в которых естественным образом возникает классическое уравнение Янга-Бакстера. Затем мы предъявим обобщение деформаций Янга-Бакстера на случай М-теории, в которых аналогичным образом возникает обобщенное уравнение Янга-Бакстера.
Бесплатно
Статья научная
Сверхбольшая база данных (от английского Very Large Database, VLDB) - это база данных, которая занимает довольно большой объём на физическом устройстве для хранения различных данных.Данная работа показывает моделирование процесса нагрева металлической мишени магнетрона. Для проведения подобных исследований был использован программный пакет Comsol Multiphysics, который способен решать математические и физические задачи при помощи моделирования. Были исследованы зависимости температуры мишени от плотности мощности, для двух металлов - медь и титан. Также для зависимости температуры мишени от времени при разных значениях плотности было проведено сравнение нагрева горячей и холодной мишени.
Бесплатно
Инфлатон и поле Хиггса в конформной теории супергравитации
Статья научная
Известно, что в суперсимметричных теориях поля Хиггса могут давать ненулевой вклад в энергию вакуума, поэтому они должны учитываться в космологических моделях, которые строятся в рамках теории супергравитации. Целью данной работы является построение конформно инвариантной суперсимметричной полевой модели, описывающей феномен темной энергии и включающей в себя поля Хиггса, обеспечивающие механизм спонтанного нарушения электрослабой симметрии в соответствии с экспериментальными данными, предсказанными стандартной моделью физики элементарных частиц. Было построено действие конформной супергравитации, представляющее собой конформное обобщение минимально суперсимметричной стандартной модели и описывающее взаимодействие поля Хиггса с инфлатонным полем. Исследуется современная стадия расширения Вселенной. Показано, что в данной теории может быть получено космологическое решение, согласующееся с законом Хаббла. Найдены массы всех бозонов Хиггса. Константы связи теории подбираются таким образом, чтобы значение постоянной Хаббла, а также массы и заряды всех частиц стандартной модели соответствовали данным наблюдений и экспериментов.
Бесплатно
Использование реликтового излучения для построения новой системы навигации
Статья научная
Рассматривается метод ориентации и навигации космической техники на основе кинетической дипольной компоненты анизотропии космического микроволнового фона. Приводится анализ и оценки локальной анизотропии пространства-времени. Производится оценка точности предложенного метода навигации.
Бесплатно
Исследование несоответствий наблюдательных данных в космологии на примере параметра Хаббла
Статья научная
В работе рассматривается актуальная и к настоящему времени нерешенная проблема современной астрономии и космологии, связанная с определением величины современного значения параметра Хаббла 𝐻0, который характеризует темп расширения Вселенной. Существует необъясненное статистически значимое несоответствие в наблюдательных данных, относящихся к “ближней Вселенной” при малых красных смещениях, и к “дальней Вселенной” (поверхность последнего рассеяния). Во введении к работе дан большой обзор состояния проблемы (проблема “Hubble tension”). В работе введены и исследованы модификации уравнения состояния темной энергии, полученные путем введения нелинейной зависимости параметра уравнения состояния от времени, что обобщает современные подходы по объяснению расхождения величины 𝐻0. Исключен ряд моделей, что дает ограничения на вид параметра уравнения состояния.
Бесплатно
Исследование термонапряженного состояния цилиндра высокого давления паровой турбины Т - 100 - 130
Статья научная
Приводятся результаты экспериментальных и теоретических исследований температурного и термонапря- женного состояния корпуса цилиндра высокого давления (ЦВД) паровой турбины Т-100-130 в режиме запуска. Используя метод Л.В. Канторовича, получено приближенное аналитическое решение задачи теп- лопроводности для двухслойной стенки турбины (металлически корпус - тепловая изоляция) при неод- нородных граничных условиях третьего рода. На основе найденного аналитического решения, используя экспериментальные данные по температуре внешней поверхности металлической части корпуса турбины, путем решения обратной задачи теплопроводности определены коэффициенты теплоотдачи на внутрен- ней (со стороны пара) поверхности корпуса. Используя полученное решение и найденные коэффициенты теплоотдачи, определено температурное состояние корпуса турбины в различных его сечениях. На осно- ве полученных температур, используя метод конечных элементов, найдены температурные напряжения в наиболее теплонапряженных элементах корпуса.
Бесплатно
Итерационный метод полиномиального дифференцирования для одного класса уравнений сверток
Статья научная
В статье рассматривается класс уравнений сверток в сверточной алгебре D ′ (R). Доказывается разрешимость урав- нений сверток данного класса. Для исследования уравнений в статье предлагается использовать итерационный ме- тод полиномиального дифференцирования, который также позволяет получить итерационные формулы для отыс- кания элементарного решения. Кроме того, в статье приводится программная реализации метода, а также пример решения уравнения сверток с помощью системы компьютерной математики Maple.
Бесплатно
Другой
Бесплатно
К выводу уравнений гравитационного поля вf (R) гравитации с кинетическим скаляром кривизны
Статья научная
В данной работе приводится техника варьирования действия f (R) теории гравитации в метрическом фор- мализме; детально разобран метод Гиббонса - Йорка - Хоукинга для устранения граничного интеграла. Подробно приведен вывод полевых уравнений f (R) теории гравитации. Получены ковариантные полевые уравнения f (R) теории гравитации с кинетическим скаляром кривизны, то есть модели, основанной на)интеграле действия: S = r d 4 xv-g (R, j R, j X (R) + f (R + Smat t er.
Бесплатно
К теории прямого межчастичного электро-гравитационного взаимодействия
Статья научная
Рассмотрено соотношение между линеаризованной гравитацией и электромагнетизмом в рамках реляционной теории пространства-времени и физических взаимодействий. С использованием методов теории прямого межчастичного взаимодействия Фоккера-Фейнмана-Уилера, а также с учетом обобщенного принципа Маха показана возможность трактовки гравитации как взаимодействия, имеющего вторичную (индуцированную) природу. Показано, что учет трехчастичного приближения в фоккеровской схеме электро-гравитационных взаимодействий может привести к эффектам малой зарядовой асимметрии. Обсуждены возможные астрофизические проявления данного эффекта.
Бесплатно
Казанская релятивистская гравитационная школа
Статья научная
В статье рассказывается о более чем 50-летней истории создания, становления и развития первой и единственной в Советском Союзе кафедры теории относительности и гравитации, образованной в апреле 1960 года по инициативе профессора А. 3. Петрова на физическом факультете Казанского государственного университета (ныне Институт физики Казанского (Приволжского) Федерального университета).
Бесплатно
Статья научная
Обсуждается физическая значимость Пуанкаре калибровочной теории тяготения - теории тяготения в 4-мерном пространстве-времени Римана-Картана - и соответствующее место, занимаемое данной теорией при описании гравитационного взаимодействия. Показано, что изотропная космология, построенная в рамках Пуанкаре калибровочной теории тяготения при использовании достаточно общего выражения гравитационного лагранжиана, ведет к решению проблемы космологической сингулярности, а также к возможности объяснения ускоренного космологического расширения в современную эпоху без использования понятия темной энергии. Получен вывод о принципиальной роли кручения пространства-времени в изменении характера гравитационного взаимодействия в определенных условиях по сравнению с общей теорией относительности.
Бесплатно
Качественный анализ космологических моделей со скалярным полем
Статья научная
В работе проводится качественный анализ космологических моделей со скалярным полем и веществом, имеющим баротропное уравнение состояния. Предполагается, что потенциал самодействия скалярного поля является произвольной функцией поля. Пространство-время предполагается имеет метрику пространственно-плоского пространства Фридмана-Робертсона-Уокера. Уравнения модели представляются в форме уравнений динамической системы первого порядка. Вычисляются особые точки динамической системы и их свойства в первом порядке теории возмущений. Анализируется изменение свойств моделей в зависимости от наличия или отсутствия космологической постоянной.
Бесплатно
