Статьи журнала - Пространство, время и фундаментальные взаимодействия
Все статьи: 283
Высокоточная фундаментальная симметрия мира в соотношениях между физическими постоянными
Статья научная
Найдена высокоточная фундаментальная симметрия мира, базирующаяся на двух известных соотношениях между физическими постоянными - большими числами. Симметрия проявляется в соотношениях между физическими постоянными атомного и космологического уровней. Определена универсальная аналитическая связь между целым рядом фундаментальных физических постоянных. Создана система физических постоянных, в которой число независимых постоянных равно двум. В этой системе все фундаментальные не ядерные физические постоянные оказались представимы в виде: AnyСonst = AnyСonst = K mК p, где К и К P - известные большие числа, а т и п - небольшие целые числа. Результат получен с точностью на уровне точности постоянных CODATA за 2010 год, а также - в дополнительном исследовании - подтверждён с относительной точностью не хуже 10 -15 и представлен в виде аналитических выражений, численных значений и таблиц.
Бесплатно
Статья научная
С использованием анализатора собственных векторов и компонент сигнала (патент РФ на полезную модель №116242) обнаружены некогерентные сложнопериодические компоненты временных рядов вертикальной составляющей электрического поля Ez в пограничном слое атмосферы Земли, локализованные на частотах гравитационно-волнового (ГВ) воздействия двойных звёздных систем (ДЗС) и частоте аксион-фотонного взаимодействия (АФВ). Обнаруженные компоненты ненаблюдаемы с использованием квадратурной схемы спектрального анализа и имеют действующие значения в интервале 0.05-0.5 В/м на частотах ГВ-воздействия ДЗС и 0.7-2.7 В/м для частоты аксион-фотонного взаимодействия. Вероятность того, что спектральная локализация собственных векторов на частотах ГВ-воздействия ДЗС является следствием случайных обстоятельств для рассмотренных временных рядов E z не превышает 1. 2 • 10 -4-9.8 •10 -3;при оценке по всем временным рядам на частотах ГВ-воздействия ДЗС - не превышает 10 -9. Вероятность того, что спектральная локализация собственных векторов на частоте аксион-фотонного взаимодействия случайна - не превышает 0.06. Для всех рассмотренных временных рядов (BP) E z выявлены спектрально локализованные на суммарной и разностной частотах ГВ-воздействия ДЗС и АФВ компоненты с действующими значениями от 0.05 до 0.59 В/м, свидетельствующие о наличии амплитудной модуляции компонент, спектрально локализованных на частотах ГВ-воздействия ДЗС, частотой АФВ. Вероятность ложного выявления эффекта таких модуляций для разных BP лежит в пределах 1.9 • 10 -6-4.3 • 10 -3 (Г3 при общей вероятности ложного обнаружения этого эффекта менее 1.2 • 10 -15. Показано, что частота АФВ амплитудно модулирует компоненты, спектрально локализованные на частотах лунных и солнечных приливов.
Бесплатно
Статья научная
С использованием анализатора собственных векторов и компонент сигнала (патент РФ на полезную модель №116242 от 30.09.2011) обнаружены некогерентные сложнопериодические компоненты временных рядов вертикальной составляющей электрического поля E z в пограничном слое атмосферы Земли, локализованные как на частотах, равных частотам лунных приливов, так и на комбинационных частотах частот лунных и солнечных приливов. Обнаруженные составляющие ненаблюдаемы с использованием квадратурной схемы спектрального анализа; модулированы с частотами, кратными 1 год -1, и имеют действующие значения в интервале 0.6-1.1 В/м. Вероятность ложного выявления компонент, спектрально локализованных на частотах лунных приливов, не превышает 2.5 • 10 -4.
Бесплатно
Гало Бозе-конденсата темной материи с невырожденной компонентой
Статья научная
Галактическое гало темной материи рассматривается как слабо неидеальный разреженный Бозе-газ. Внутреннюю область гало занимает ядро, в котором одна часть бозонов образует конденсат Бозе-Эйнштейна, а другая остается в невырожденном состоянии. Невырожденная компонента описывается как газ элементарных возбуждений в приближении Хартри-Фока-Боголюбова, которое позволяет учесть весь энергетический спектр квазичастиц. Вокруг ядра находится облако неконденсированных бозонов. Численные решения уравнений, описывающие распределение плотности темной материи, показывают, что радиус гало может значительно меняться в зависимости от доли частиц в конденсате, в то время как размер самого конденсата остается практически постоянным. Когда размер конденсата сравним с размером гало, невырожденная компонента, из-за ограничения на отношение сечения рассеяния к массе частиц темной материи, не дает заметного вклада в профиль плотности и кривые вращения по сравнению с моделями, где гало целиком состоит из конденсата. Показано, что бозоны с массой ~ 100 эВ не нарушаютэтого ограничения, если образуют относительно небольшие «капли» конденсата (их радиус порядка 100 астрономических единиц) внутри гало, состоящего из неконденсированных частиц.
Бесплатно
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
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
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
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
