Пространство, время и фундаментальные взаимодействия @stfi
Статьи журнала - Пространство, время и фундаментальные взаимодействия
Все статьи: 405
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
Статья научная
В статье исследуются на основе качественного и численного анализа космологические модели, основанные на асим- метричном скалярном дублете, состоящем из классического и фантомного скалярного полей. Наличие фантомного скалярного поля позволяет рассматривать и классические скалярные поля с притяжением одноименно скалярно заряженных частиц, что существенно расширяет многообразие поведений космологиических моделей. Показано, что космологическая модель, основанная на асимметричном скалярном дублете, в случае минимального взаимодей- ствия иммет 9 особых точек, из которых 2 точки являются притягивающими, остальные точки являются неустой- чивыми седловыми. Показано, что наличие даже весьма слабого фантомного поля существенно изменяет динамику космологической модели.
Бесплатно
Статья научная
На основе качественного анализа системы дифференциальных уравнений космологической модели, основанной на фантомном скалярном поле, исследовано асимптотическое поведение таких моделей и показано, что в отличие от моделей с классическим скалярным полем, такие модели имеют устойчивые асимптотические решения с постоянным значением потенциала как в бесконечном прошлом, так и в бесконечном будущем. Построены численные модели космологической эволюции модели с фантомным скалярным полем.
Бесплатно
Статья научная
На основе качественного анализа и численного моделирования космологических моделей с классическими и фантомными скалярными полями с самодействием выявлены и уточнены их отличительные особенно- сти, а также потенциальные возможности их использования в качестве базовых моделей в космологии.
Бесплатно
Качественный и численный анализ стандартной космологической модели с Л-членом
Статья научная
С помощью качественной теории дифференциальных уравнений и компьютерного моделирования проведен анализ системы дифференциальных уравнений стандартной космологической модели с фундаментальным классическим скалярным полем и Л членом.
Бесплатно
Статья научная
В статье обсуждаются недостатки классического подхода к конструированию машины времени, основанного на идее использовать замкнутые времениподобные кривые. Говорится о необходимости использовать квантовую механику. Дается аксиоматика квантовой механики, принадлежащая А.Д. Александрову. Приводятся различные конструкции так называемой квантовой машины времени: эффективная машина времени Светличного, использующая квантовую телепортацию, квантовая AAPV-машина времени, машина времени Грея, не-Г¨еделевская машина времени. Демонстрируется, как в с помощью квантовых машин времени разрешаются временные парадоксы.
Бесплатно
Квантовая хромодинамика и гиперболическая унитарная группа SUh(3)
Статья научная
В работе показывается, что квантовую хромодинамику как строгую теорию естественно строить на основе использования гиперболической унитарной группы 𝑆𝑈ℎ(3), являющейся группой симметрии трёхмерного комплексного пространства гиперболического типа. Такой подход позволяет обнаружить глубокую связь между сохраняющимися цветовыми зарядами кварков и симметриями гиперболического трёхмерного комплексного пространства, а также математически корректно ввести эрмитовы операторы, описывающие восемь глюонов - переносчиков сильных взаимодействий.
Бесплатно
Квантовые корреляции и сверхсветовое взаимодействие
Статья научная
Статья посвящена попытке разрешения конфликта между теорией относительности и квантовой механикой. Согласно нашей гипотезе, мгновенная коррелированность ЭПР-частиц объясняется существованием колебаний, скорость распространения которых может превышать скорость света в вакууме. При этом не происходит необратимой передачи энергии и информации между ЭПР-частицами, поэтому соблюдается релятивистская причинность.
Бесплатно
Статья научная
В статье [1], первой части работы, разработана модель взаимодействия пяти элементов: во-первых, времениподобного векторного поля, ассоциированного со скоростью динамического эфира, во-вторых, псевдоскалярного поля, описывающего аксионную составляющую темной материи, в-третьих, электромагнитного поля, в-четвертых, релятивистской многокомпонентной плазмы и, в-пятых, гравитационного поля. Начальным этапом анализа этой модели было конструирование равновесных состояний аксионно-эфирно-активной плазмы, которые характеризуются частыми столкновениями частиц. Во второй части работы, представленной здесь, в рамках изотропной однородной космологической модели рассмотрен бесстолкновительный предел теории и, таким образом, внимание сфокусировано на анализе динамики частиц под воздействием аксионно-эфирных сил. Представлены полные функции распределения в виде точных решений бесстолкновительных кинетических уравнений. Основываясь на пяти примерах фоновых решений модели, мы обсуждаем симптомы неустойчивости плазмы, вызванные воздействием сил трения и сил приливного типа.
Бесплатно
Киральные само-гравитирующие модели: точные решения и вычисление космологических параметров
Статья научная
В представленной лекции рассматриваются киральные само-гравитирующие модели; их включение в полевые теории и построение на основе нелинейной сигма модели с потенциалом взаимодействия. Рассматриваются терминологические аспекты нелинейной сигма модели, её связь с гармоническими отображениями и успехи двухмерных моделей как физической теории элементарных частиц. Затрагивается проблема построения четырехмерной киральной модели, которая была решена за счет включения гравитационного взаимодействия бозонов. Кратко (со ссылкой на соответствующую литературу) упоминаются методы построения точных решений в киральных само-гравитирующих моделях. Отмечается значительный интерес к модифицированным теориям гравитации и в качестве примера такой теории рассматривается теория гравитации с высшими производными второго порядка по скалярной кривизне. Подробно описывается процедура перехода от теории гравитации вида 𝑓(𝑅, (∇𝑅)2,□𝑅) к теории гравитации с неминимальным взаимодействием (без высших производных). Также представлен детальный анализ перехода от упрощенной модели 𝑓(𝑅, (∇𝑅)2) к эйнштейновской гравитации со скалярными полями и, затем, к её представлению в форме киральной само-гравитирующей модели. Отмечается проблема сопоставления предсказаний теории с наблюдательными данными в случае нескольких скалярных полей в инфляционной модели. В качестве примера разрешить эту проблему предлагается построить однополевую модель, используя линейную связь между полями. Представлено построение такой однополевой модели и описан метод Иванова - Салопека - Бонда построения точных решений уравнений космологической динамики. Описан алгоритм вычисления космологических параметров на примере массивного скалярного поля. Отмечается возникшая возможность использовать связи между полями для согласования по массам конкретных элементарных частиц.
Бесплатно
Статья научная
Описаны методы компьютерного моделирования основных объектов дифференциальной геометрии и принципы оснащенной динамической визуализации основных объектов дифференциальной геометрии в прикладном математическом пакете Maple. Приведены примеры создания библиотек программных процедур оснащенных управляемых визуальных динамических моделей основных объектов дифференциальной и римановой геометрии.
Бесплатно
Статья научная
В работе рассмотрен эффект конверсии гравитационных волн (ГВ) в электромагнитные волны (ЭМВ)под действием внешнего магнитного поля. Цель исследования - оценка влияния этого эффекта на амплитуду реликтовых ГВ частотой 10-18 - 10-16 Гц. Известно, что амплитуда космологическогомагнитного поля растет при движении вспять по времени как обратный квадрат масштабного фактора. По этой причине эффект конверсии в космологическом магнитном поле мог бы быть значительным и привести к затуханию реликтовых ГВ, объяснив причину отсутствия влияния первичных тензорных возмущений плотности на реликтовый микроволновой фон. В данном исследовании произведен вывод связанной системы дифференциальных уравнений для распространения ГВ и ЭМВ на фоне метрики Фридмана-Леметра-Робертсона-Уокера. После чего система решена численно для одной из поляризаций ГВ в течение эпохи радиационного доминирования в приближении однородного магнитного поля. Напряженность магнитного поля в современной Вселенной принята равной 1 нГс - верхнему ограничению на напряженность космологического магнитного поля в наше время. В результате были сделаны выводы о крайне незначительном влиянии эффекта конверсии ГВ в ЭМВ под действием космологического магнитного поля на амплитуду длинноволновых реликтовых ГВ.
Бесплатно
Конструирование точных решений в космологии, основанной на гравитации Хорндески
Статья научная
В данной работе предлагается метод генерирования точных космологических решений для случая грави- тации Хорндески из точных решений для гравитации Эйнштейна. Эти решения обобщаются в смысле со- поставления некоторых теорий гравитации, именно, Общей Теории Относительности, скалярно-тензорной гравитации, гравитации Эйнштейна-Гаусса-Бонне и обобщенной скалярно-тензорной гравитации с неми- нимальной связью скалярного поля со скаляром Риччи и скаляром Гаусс-Бонне.
Бесплатно
Конформно-Галилеева 4-метрика и кинеметрические системы отсчета
Статья научная
Показано, что переход из системы отчета, в которой открытые космологические модели описываются конформно-галилеевой 4-метрикой пространства-времени, в кинеметрическую систему отсчета, эквивалентен переходу в синхронную систему отсчета.
Бесплатно
Конформно-плоская открытая модель вселенной с произвольной функцией состояния
Статья научная
Для конформно-плоской метрики пространства-времени рассматривается открытая космологическая модель, заполненная материей в приближении идеальной жидкости и описываемая функцией состояния общего вида. Решение уравнений Эйнштейна для такой модели записывается в виде квадратуры с произвольной функцией состояния. Обсуждаются частные случаи.
Бесплатно
Конформные пучки бинарных систем комплексных отношений
Статья научная
В работе проводится анализ конформных преобразований бинарных систем комплексных отношений. Показано, что по отношению к таким преобразованиям универсум состоит из бесконечной совокупности непересекающихся конформных пучков. При описании свободных элементарных частиц в физически допустимых пучках можно выделить совокупность конформных струй, в каждой из которых реализуется свой уникальный набор частиц и античастиц. Обсуждается интерпретация этих структур с точки зрения перехода к квантовой механике.
Бесплатно
Космические струны: проблемы и методы современного поиска
Статья научная
В работе рассматривается обобщенная модель гравитационного линзирования (ГЛ) фоновых объектов (галактик) на космических струнах (КС). КС представляют собой существенно одномерные объекты космологических масштабов, которые могут иметь как топологическую природу, так и оказаться следствиями взаимодействий многомерных пространств в ранней доинфляционной Вселенной. КС на текущий момент исследований достоверно не обнаружены. Метод поиска характерных событий ГЛ является одним из ключевых методов поиска таких объектов. В работе обсуждается ГЛ на КС общего положения, в том числе, обладающих значительным наклоном относительно луча зрения, соединяющего наблюдателя и фоновый объект, а также обладающих искривлением в плоскости, перпендикулярной лучу зрения. На основе моделирования делаются выводы, что стратегия поиска цепочек ГЛ событий может быть пересмотрена в пользу поиска кластеров таких событий. Также обсуждается вопрос влиянии геометрии КС на количество ГЛ событий: так, при достаточно большом искривлении, ГЛ пары не образуются. Результаты моделирования подтверждаются наблюдательными данными. Также указана возможность существования КС существенно больших натяжений, чем традиционно рассматривается в рамках модели сетей КС.
Бесплатно
