Статьи журнала - Пространство, время и фундаментальные взаимодействия
Все статьи: 344
Космология от Адама и Евы до Алексея Старобинского. Часть 2
Статья научная
Лекция, прочитанная в ходе Зимней школы «Петровские чтения» 2018 года, посвященной 70-летию академика Алексея Александровича Старобинского. Обзор развития космологических воззрений и моделей до наших дней.
Бесплатно
Космология от Адама и Евы до Алексея Старобинского. Часть 3
Статья научная
Лекция, прочитанная в ходе Зимней школы «Петровские чтения» 2018 года, посвященной 70-летию академика Алексея Александровича Старобинского. Обзор развития космологических воззрений и моделей до наших дней
Бесплатно
Космология: наблюдательные основы
Статья обзорная
Работа представляет собой обзор современных наблюдательные методы космологии. Обсуждаются основные наблюдательные тесты Стандартной космологической модели: открытие расширения Вселенной и современного ускоренного расширения Вселенной, открытие и исследование реликтового излучения и его анизотропии, открытие крупномасштабной структуры Вселенной, предсказания и наблюдения распространенности легких химических элементов. Кратко излагается современное состояние исследований в области изучения темной энергии и темной материи. Рассматривается проблема поиска космологических гравитационных волн.
Бесплатно
Статья научная
В работе получены уравнения движения двойной звезды во внешнем поле сверхмассивной черной дыры и на их основе разработан метод расчета красного смещение спектра электромагнитного излучения, излучаемого как точечным, так и протяженным источником, движущимся во внешнем сильном гравитационном поле, как функции собственного времени наземного наблюдателя. Метод применен для случая источника в двойной системе, движущейся в окрестности вращающейся черной дыры.В начале детально рассмотрен случай движения точечного источника в соответствующем гравитационном поле. В отличие от широко представленных в литературе способов рассмотрения схожих проблем, в данной работе используется метод решения граничной задачи, сводящейся к решению системы обыкновенных нелинейных уравнений. При этом были использованы известные аналитические выражения для изотропных геодезических в метрике Керра. В отличие от методов, где параметры изотропных геодезических выбираются на основе составленных таблиц соответствия этих параметров координатам источника, развиваемый подход опирается на хорошо разработанные численные методы решения уравнений, что позволяет получать более точные результаты...
Бесплатно
Кривые пространства с правосторонним растраном
Статья научная
Растран - некоммутативеая алгебраическая структура. Порядок записи компонент элементов растрана влияет на свойства пространства-времени с растраном. Ниже установлено, какая из форм записи предпочтительнее.
Бесплатно
Кротовые норы в теории гравитации с неминимальной кинетической связью и космологической постоянной
Статья научная
В работе рассматривается скалярно-тензорная теория гравитации с космологической постоянной и неми нимальной кинетической связью скалярного поля с кривизной. Лагранжиан теории содержит слагаемое вида (𝜀𝑔𝜇𝜈 + 𝜂𝐺𝑖𝑗)𝜑,𝑖𝜑,𝑗 и представляет собой частный случай общего лагранжиана Хорндески, приводя щего к уравнениям движения второго порядка. Получен класс частных точных статических сферически симметричных решений, описывающих кротовые норы. Показано, что при отрицательной космологиче- ской постоянной существуют кротовые норы, поддерживаемые каноническим скалярным полем (𝜀 = +1). Горловина кротовой норы соединяет два пространства-времени анти-де Ситтера.
Бесплатно
Статья научная
В статье рассказывается о лекциях по проблемам современной космологии, прочитанных в Казанском федеральном университете действительным членом Российской академии паук Алексеем Александровичем Старобипским.
Бесплатно
Локальная монотонная интерполяция и однопараметрические группы
Статья научная
В настоящей работе обсуждается использование однопараметрических групп диффеоморфизмов единичного от- резка [ 0, 1] для построения сплайн-интерполянтов, сохраняющих монотонность исходных данных. Задачи, где нарушение монотонности исходных данных неприемлемо, возникают во многих прикладных областях сплайн- интерполяции.Показано, что предложенный выбор локальных эрмитовых интерполянтов в виде суперпозиций диффеоморфизмов, принадлежащих определенным однопараметрическим группам, гарантирует сохранение формы для строго монотон- ных данных. Для выбора подходящих групп и изучения их свойств удобно задавать их элементы неявно, используя в качестве отправной точки соответствующее уравнение Шредера или инфинитезимальный оператор группы. Эффек- тивность предлагаемого подхода проверена в ряде вычислительных экспериментов.
Бесплатно
Магнитное поле звезд, находящихся в динамическом равновесии
Статья научная
Кратко излагается модель динамического равновесия звезд и эволюции их параметров. На основе теории автомодельных пульсаций звезд строится модель их магнитного поля. Магнитное поле вычисляется в двух вариантах слабого и сильного магнитного полей. В случае слабого магнитного поля используются основные уравнения автомодельного распределения и эволюции звезд. В случае сильного магнитного поля выводятся новые уравнения эволюции звезд и их осцилляций, учитывающие обратное влияние магнитного поля на гидродинамические потоки плазмы. Представлены соответствующие фазовые диаграммы эволюции масштабного фактора звезд.
Бесплатно
Макроскопическая космология ранней вселенной
Статья научная
Построена замкнутая система обыкновенных дифференциальных уравнений, описывающих космологическую эволюцию макроскопически однородной изотропной Вселенной, заполненной гравитационным излучением в модели Эйнштейна с космологическим членом. Получено асимптотическое решение космологических уравнений в ВКВ-приближении, описывающее переход с ультрарелятивистской фазы расширения на инфляционную.
Бесплатно
Статья научная
Рассмотрена корректная процедура статистического усреднения локальных возмущений гравитационного поля по независимым степеням свободы возмущений во втором порядке теории возмущений, на основе которой построена замкнутая система обыкновенных дифференциальных уравнений, описывающих космологическую эволюцию макроскопически однородной изотропной Вселенной, заполненной гравитационным излучением, как в модели Эйнштейна с космологическим членом, так и без него.
Бесплатно
Статья научная
В статье описана математическая модель решения обратной задачи оптики в применении к измерению формы внутренних протяженных поверхностей, узлов и деталей механизмов и машин, применяемых в раз- личных сферах экономики. Основанный на данной модели способ измерения формы таких поверхностей позволит существенно улучшить качество изделий, повысить надежность и безаварийность их эксплуата- ции и перейти к их эксплуатации по фактическому состоянию. Внедрение предложенных математических и технических решений даст большой экономический эффект.
Бесплатно
Материя и геометрия. ОТО и далее
Статья научная
В работе рассматриваются некоторые аспекты эволюции взглядов на связь геометрии пространства и материи до и после создания ОТО. Рассматриваются некоторые общие проблемы ОТО, связанные с возможностью непротиворечивым образом интерпретировать физические поля и свойства материи, такие как поле тяготения, электромагнитное поле, электрический заряд и масса, с точки зрения геометрии и топологии пространства. Излагаются основные элементы новой теории, объясняющей свойства материи проявлениями геометрии и топологии пространства как трехмерной гиперповерхности, вложенной в евклидово пространство размерности 4. Показано, что такой подход может служить основой для создания объединенной теории тяготения и электромагнетизма, включая квантовую теорию элементарных частиц. Обсуждаются недостающие звенья предлагаемой концепции, которые позволили бы замкнуть теорию полностью.
Бесплатно
Международная зимняя школа-семинар по гравитации, космологии и астрофизике «Петровские чтения»
Другой
Бесплатно
Метод Зоммерфельда-Ленца в ото и его обобщение
Статья научная
В данной работе рассматриваются вопросы обоснования, применимости и приложения метода нахождения точных вакуумных решений уравнений Эйнштейна - метода Зоммерфельда-Ленца (метод падающего ящика). С помощью модификации этого метода построены метрики Рейсснера-Нордстрема-де Ситтера. На основе множества свободных пробных частиц СТО построена неинерциальная СО с дифференциальным вращением, в которой записана метрики Минковского. С помощью предложенного обобщения метода Зоммерфельда-Ленца на аксиальные вращающиеся СО предложен «физико-геометрический» вывод метрики Керра, что даёт более широкую и наглядную трактовку этой метрики.
Бесплатно
Метод построения классификатора звезд из каталога GAIA DR2 на наличие экзопланет
Статья научная
В данной работе предложена методика построения классификатора звезд по наличию экзопланет (ЭП) на основе информации из звездного каталога GAIA DR2 и данных, полученных в ходе наблюдений с космического телескопа «Кеплер». Три типа классификаторов были разработаны с помощью методов машинного обучения таких как: логистическая регрессия, случайный лес и искусственная нейронная сеть. Сравнительная оценка результатов классификаторов проведена с помощью матрицы ошибок.
Бесплатно
Методы построения и верификации инфляционных моделей ранней вселенной
Статья научная
В работе рассматриваются методы построения точных решений уравнений космологической динамики для инфляционных моделей ранней вселенной со скалярными полями на основе гравитации Эйнштейна и ее модификаций. Даны определения основных фоновых параметров моделей космологической инфляции и параметров космологических возмущений. Рассматриваются методы построения инфляционных моделейранней вселенной, которые удовлетворяют современным наблюдательным ограничениям на значения параметров космологических возмущений.
Бесплатно
Статья научная
Строится вариант релятивистской механики сплошной среды с мерой. Теория удовлетворяет следующим принципам: причинности, общей ковариантности, соответствия и принципу относительности Эйнштейна. Групповой анализ получаемых уравнений модели среды показывает, что они допускают группу преобразований Пуанкаре и оказываются лоренц-инвариантными. Закон сохранения меры является основой обсуждаемой теории, а наблюдатель - ее необходимой составной частью.Каких-либо ограничений скорости объекта не предполагается; допускаются произвольные значения скорости. Однако, ввиду того, что скорость объекта измеряется с использованием сигнала, распространяющегося с некоторой конечной скоростью, эта скорость сигнала в рамках данной теории фактически ограничивает диапазон измеряемых скоростей объектов. Объекты, движущиеся быстрее скорости сигнала (распространения информации), либо становятся ненаблюдаемыми, либо их измеренная скорость оказывается кажущейся и не превышает скорости сигнала.Рассматриваются различные варианты синхронизации и построения пространств одновременных событий. В отличие от классической модели среды предлагаемая теория базируется на меньшем количестве постулируемых утверждений. Так например, закон сохранения полной энергии имеет место, однако, он не постулируется, как в классической модели среды, а является теоремой и следует из закона сохранения массы. Кроме того, не требует постулирования локальное термодинамическое равновесие. Наконец, в случае, когда скорость сигнала, доставляющего наблюдателю информацию об изучаемом явлении, меньше скорости объекта, второй закон термодинамики не выполняется. Всё это согласуется с поведением решения соответствующих явных конечно-разностных аналогов рассматриваемых уравнений. Подобное явление хорошо известно в вычислительной математике как отсутствие устойчивости численного алгоритма.В рамках описываемой модели рассматриваются два уровня описания среды, что отражает наличие двух основных физических интерпретаций разрабатываемой теории - гидромеханической и электромагнитной. Обсуждаются обе интерпретации и выписываются соответствующие системы уравнений.
Бесплатно
Статья научная
Приведен краткий популярный обзор отдельных наиболее поучительных аспектов истории создания об- щей теории относительности и возникновения современной космологии. Изложены выводы о несингуляр- ной космологии, к которым приводит предложенная ранее автором новая модель материальной точки, связанная с учетом ненулевой космологической завихренности. Указывается близость такой научной кос- мологии к восточной метафизике, лишенной западной мистики о конечности существования Вселенной, выявляется возможность глобального мировоззрения, вобравшего в себя все лучшее из мировых религий, научно адекватного к современным реалиям развития человечества. Подчеркнута роль Российских науч- ных школ в формировании современного научного мировоззрения. Информационным поводом для данной публикации служит то, что теория относительности и современная космология отмечают свое столетие. Вселенная предстает как многокомпонентный реагирующий поток без сингулярности, потенциальности, и темных составляющих, но с новой моделью материальной точки и естественным ускоренным расшире- нием. Стабилизирующими факторами оказываются явления известные в механике как «центробежный» и Кориолисов ускорения, реализуемые в механике континуума материальных точек второго рода завих- ренностью, когда «центрами» являются все точки, а направлениями вращения являются все направления согласно космологическому принципу.
Бесплатно
Многомерные нелинейные волновые уравнения и комплексные квазилинейные уравнения первого порядка
Статья научная
В работе устанавливается связь между комплексными квазилинейными уравнениями первого порядка и многомерными нелинейными гиперболическими и эллиптическими уравнениями второго порядка, которые описывают явления распространения волн различного типа в нелинейных средах в многомерных пространствах. Строятся точные решения, которые в общем случае являются многозначными. Анализируется их пространственная структура и динамика вдоль комплексных характеристик. Исследуются границы областей однозначности решений.
Бесплатно
