Удк 001(06) Инновационные проекты, студенческие идеи, проекты, предложения
Вид материала | Документы |
- Удк 001(06) Инновационные проекты, студенческие идеи, проекты, предложения, 33.84kb.
- Удк 001(06) Инновационные проекты, студенческие идеи, проекты, предложения, 24.41kb.
- Удк 001(06) Инновационные проекты, студенческие идеи, проекты, предложения, 131.54kb.
- Удк 001(06) Инновационные проекты, студенческие идеи, проекты, предложения, 137.31kb.
- Удк 001(06) Инновационные проекты, студенческие идеи, проекты, предложения, 31.02kb.
- Удк 001(06) Инновационные проекты, студенческие идеи, проекты, предложения, 69.92kb.
- Удк 001(06) Инновационные проекты, 105.16kb.
- Удк 001(06) Инновационные проекты, 23.67kb.
- В москве состоялась церемония вручения наград премии «Российские Созидатели» за инновационные, 99.06kb.
- Инновационные программы и проекты в области социального неблагополучия семьи и детей,, 120.85kb.
УДК 001(06) Инновационные проекты, студенческие идеи, проекты, предложения.
Н.Ю. ЛУКАШИНА
ООО Ай Ди Код, г. Москва
ПРОЕКТ: СПРОЕКТИРОВАННЫЙ НЕЛИНЕЙНЫЙ КЛАССИЧЕСКИЙ ВАКУУМ ФИЗИЧЕСКИХ ПОЛЕЙ – ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО И ГРАВИТАЦИОННОГО
В данной работе обсуждена идея, что многомерный нелинейный классический вакуум образуется в результате самодействия электромагнитного, гравитационного полей и их источников – заряженной и нейтральной вещественной среды – при их проектировании на поле наблюдателей.
Постановка проблемы
Классическим вакуумом назовем решение уравнений Максвелла и Эйнштейна без «правой части» - источников.
Обычно принято считать, что поля, например, электромагнитное, поле тяготения, создаются источниками – веществом с каким-то «зарядом» - электрическим,



В данной работе показывается, что материальные источники по крайней мере двух полей – электромагнитного и гравитационного – могут быть исключены из уравнений поля и уравнений движения этих источников (это тривиально), в результате чего обнаруживается, что нелинейные самосогласованные поля приобретают вакуумный вид в проекции на физическое пространство - подпространство, ортогональное полю 4-скоростей наблюдателей (это новый результат).
Электромагнитный «вакуум» Максвелла
Электромагнитное поле в произвольной метрике и в произвольной системе отсчета описывается тензором электромагнитного поля (бивектором) [2]








Здесь точка с запятой означает взятие ковариантной производной по соответствующей координате.
Введем идемпотентный проектор



Исключив из (1) плотность заряда


где

Данное поле является сугубо нелинейным самосогласованным. Чтобы в этом убедиться, можно записать его либо относительно его напряженностей,



где 4-ускорение





Как видно, здесь нет никаких «источников» в линейном смысле.
Во втором случае, чтобы получить уравнения нелинейного поля относительно 4-скоростей, перепишем уравнения Лоренца (3) в виде :

где


где

Подставив решение (6) в уравнения (2), получаем искомые уравнения для поля скоростей:

также, как и (2), имеющие вакуумный вид.
Гравитационный вакуум Эйнштейна
Уравнения Эйнштейна [2] говорят о том, что источником кривизны пространства-времени, эквивалентной гравитационному полю, представленной в уравнениях консервативным тензором Эйнштейна



где

а) Рассмотрим для простоты пыль – вещество, представляющее собой идеальную изэнтропическую незаряженную жидкость без температуры и давления с инвариантной плотностью энергии


Легко показать, что правую часть в уравнениях (8) можно исключить. Для этого возьмем след тензоров в (8), что позволит выразить плотность энергии вещества через модуль тензора Эйнштейна – скалярную 4-кривизну пространства-времени


Подставив (9), (10) в (8), получаем искомый вакуумный вид уравнений Эйнштейна, когда они спроектированы на наблюдаемое физическое пространство :

Здесь

Таким образом, в уравнениях Эйнштейна нет «правой части» (как, собственно, и «левой»), понимаемых в линейном смысле источник – поле. Из-за нелинейности данных уравнений источник становится функционалом кривизны пространства-времени, т.е. гравитационного поля. Поэтому его уже нельзя считать заданным.
Более того, как следует из (11), в физическом пространстве наблюдатели наблюдают пустоту, заполненную гравитационным полем – «кривой вакуум».
Энергия самосогласованной островной системы
Понятие энергии можно ввести и ее определить для систем с изометрией, обладающих хотя бы одним вектором Киллинга – времениподобным направлением подвижности


где




Чтобы существовал этот интеграл, в таких стационарных островных системах с плоской асимптотикой должны отсутствовать потоки вещества и излучения на бесконечности за граничной 2-поверхностью.
Заключение
В данной работе обоснована новая идея, что то, что общепринято считать физическим вакуумом в классическом смысле, может оказаться проекцией на гиперповерхность наблюдателей нелинейного гравитационного поля, самосогласованного с порождающей его (порождаемой им) материей (физическими полями и их источниками). Она согласуется с полученными в [1,5] результатами, что сами источники также представляют собой нетривиальные геометрические вакуумные конструкции – горловины, связывающие параллельные вакуумные слои миров и антимиров. Следует отметить,что попытки исследовать структуру источников полей предпринимались в литературе [6-9]. Заряды в классических теориях нам приходится вынужденно считать точечными объектами только в плоском пустом пространстве-времени Минковского. В кривом пространстве, по крайней мере в математических моделях, это не так.
В заключение сердечно благодарю моего научного руководителя, Ю.А. Хлесткова, прочитавшего курсы дифференциальной геометрии и общей теории относительности, а также поставившего данную задачу. Моя искренняя благодарность Ю.А. Попову за полезные замечания.
Список литературы
- Хлестков А.Ю., Хлестков Ю.А. Гравитационная структура центрально-симметричного электрического заряда. Препринт 003-2004, М., МИФИ, 2004.
- Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Теория поля, М., «Наука», 1967.
- Хокинг С., Эллис Дж. Крупномасштабная структура пространства-времени.. М., «Мир», 1977.
- Хлестков Ю.А. Условия равновесия островных систем в собственном поле : гравитационное расширение теоремы вириала. Научная сессия МИФИ-2003, сб. научных трудов, т.5, М., 2003, с.179.
- Хлестков Ю.А. Гравитационно-топологические свойства центрально-симметричных заряженных миров. Научная сессия МИФИ-2003, сб. науч. трудов, т.5, М., 2003, с.177.
- Жакоб М., Ландшофф П. Внутренняя структура протона. УФН, т.133, вып. 3, 1981.
- Косинов Н.В. Происхождение протона. Физический вакуум и природа, №3, 2000.
- Сахаров А.Д. Нарушение СР-инвариантности. С-симметрия и барионная асимметрия Вселенной. Письма в ЖЭТФ, т.5, 1967, с. 33-35.
- Зельдович Я.Б. Теория вакуума, быть может, решает проблему космологии. УФН, т.133, вып.3, 1981.
ISBN 5-7262-0555-3. НАУЧНАЯ СЕССИЯ МИФИ-2005. Том 11