Оригинальные статьи. Рубрика в журнале - Пространство, время и фундаментальные взаимодействия
Алгебраический тип сферически симметричного гравитационного поля и теорема Биркгофа
Статья научная
В рамках общей теории относительности и алгебраической классификации Петрова доказана теорема, что для случая сферической симметрии вне зависимости от наличия или отсутствия источников гравитационного поля 4D пространство-время относится к алгебраическому типу D или 0 с чисто вещественной матрицей Вейля. Для сферически симметричного гравитационного поля без материальных источников с учетом свойств тензора Вейля также доказана теорема Биркгофа.
Бесплатно
Анализ уравнений девиации геодезических в метрике Шварцшильда
Статья научная
В работе получены уравнения девиации геодезических в метрике Шварцшильда для частиц с радиальной и круговой релятивистскими скоростями. Был проведен анализ знака компонент 4-вектора девиации, который позволяет узнать вдоль какого направления тело испытывает приливное сжатие или растяжение.
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
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
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
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
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
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
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
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
На основе развитой ранее одним из Авторов кинетической теории макроскопического описания плазмы с межчастнчпым скалярным взаимодействием конструируются динамические статистические модели несимметричной слабовырождеппой плазмы с межчастичпым классическим скалярным взаимодействием. Построены и проанализированы числеппые модели космологической эволюции, иллюстрирующие фазовые переходы в системе скалярно заряженных частиц с изменением их эффективной массы покоя. Показано, что в процессе космологической эволюции степень вырождения фермиопов увеличивается.
Бесплатно
Статья научная
На основе развитой ранее одним из Авторов макроскопической теории статистических систем с межчастичным скалярным взаимодействием построены и проанализированы численные модели космологической эволюции многокомпонентной больцмановской плазмы при наличии скалярно заряженных частиц в отсутствии симметрии между частицами и античастицами. Выявлены основные особенности космологических моделей такого класса, в частности показано возможность достаточно быстрых переходов на различные режимы космологического расширения.
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
Некоторые геометрические следствия криволинейного равноускоренного движения
Статья научная
Исходным пунктом данной статьи является преобразование в криволинейно движущуюся равноускоренную систему отсчёта, которое было получено в предыдущей статье. С помощью этого преобразования определяется закон движения точек равноускоренной системы отсчёта s как функция лабораторного времени. Находится также скорость движения точек s. Вычисляется длина линейки её системы координат. Оказалось, что эта длина отличается от обычно принятой длины, вычисленной по формуле Фитцджеральда - Лоренца. Кроме того, находится уравнение траектории, по которой движется начало отсчёта s. Эта траектория оказалась гиперболой.
Бесплатно
Реляционно-статистическая природа закономерностей квантовой теории
Статья научная
Явления интерференции и диффракции света, а также элементарных частиц, рассматриваются как свидетельства крушения пригодности классических пространственно-временных представлений для их описания. Эти и ряд других явлений физики микромира предлагается понимать как свидетельства необходимости замены общепринятой теоретико-полевой (копенгагенской) интерпретации квантовой механики на интерпретацию в рамках реляционной парадигмы, основания которой были заложены в трудах Г. Лейбница и Э. Маха, а в XX веке развивались Я.И. Френкелем, Р. Фейнманом и рядом других авторов в виде теории прямого межчастичного взаимодействия (в рамках концепции дальнодействия). Для дальнейшего развития этого направления исследований подготовлен математический аппарат в виде бинарных систем комплексных отношений, не опирающийся на традиционные понятия пространства-времени. На основе этого аппарата ставится обратная задача - вывода из закономерностей физики микромира понятий классического пространства-времени, имеющему силу лишь при описании достаточно сложных макрообъектов.
Бесплатно
Реляционно-статистическое обоснование 0(4)-симметрии атома водорода
Статья научная
В рамках реляционно-статистического подхода к геометрии и физике предложено решение задачи атома водорода. С помощью математического аппарата теории бинарных систем комплексных отношений показана 0(4)-симметрия атома водорода. Произведено сопоставление данного решения с работами В. А. Фока и Е. А. Хиллерааса об 0(4)-симметрии, выполненных в рамках общепринятой квантовой механики. Данная работа является составной частью реализации программы вывода классических пространственновременных представлений из более элементарных понятий и закономерностей, присущих физике микромира.
Бесплатно
Реляционные основания теории пространства-времени и взаимодействий
Статья научная
Сформулировала одна лз важнейших проблем фундаментальной физики XXI века вывод классических ирострапствешю-времеппых отношений из понятий и закономерностей физики микромира. Указан путь решения этой проблемы в рамках реляционного подхода к природе прострапства-времепи. намеченного в работах Г. Лейбница, Э. Маха, Я.И. Френкеля. Р. Фейнмана и других авторов. Показано, что это можно сделать па основе математического аппарата бипарпых систем комплексных отношений. Приведены основные понятия этой теории и дапа их физическая интерпретация. Продемонстрировано, что большинство понятий общепринятой геометрии и физики выводимо из теории бинарных систем комплексных отношений минимальных рангов.
Бесплатно
Статистические космологические системы почти вырожденных скалярно заряженных фермионов
Статья научная
На основе развитой ранее одним из авторов кинетической теории макроскопического описания плазмы с межчастичпым скалярным взаимодействием конструируются динамические статистические модели для космологической плазмы, содержащей сильно вырожденный скалярпо заряженный фермпоппый компонент. Исследованы асимптотические свойства модели в ультрарелятивистском пределе
Бесплатно
Статья научная
Описаны численно - аналитические методы математического моделирования нелинейных динамических систем, основанные на комбинированном применении качественной теории дифференциальных уравнений, численных методов интегрирования систем обыкновенныхдифференциальных уравнений и методов сплайновой аппроксимации функций в прикладном математическом пакете Maple. Показаны примеры исследования нелинейных динамических систем.
Бесплатно
