статья Как расширялась Вселенная в 2009 году

Сергей Попов, 19.01.2010

2009 год был объявлен ЮНЕСКО Международным годом астрономии. И он вполне оправдал ожидания ученых - было получено немало новых интересных результатов. Подробное изложение астрономических итогов ушедшего года - в иллюстрированном обзоре Сергея Попова и Максима Борисова.


Комментарии
(комментарий удалён)
User angeli_na, 19.01.2010 16:21 (#)

Ести, не переживайте, Ваш бан похож на бонус, потому что мы знаем, что Вы не

Вспомнив своё детское увлечение астрономией открыла статью в надежде понять что-то, но, испугавшись просмотренных картинок, отложила это дело до лучших времен, когда появится желание поломать голову. К сожалению, я безнадежно отстала и многое не укладывается в моей голове, но всё равно я потом осилю поверхностным взглядом и эту статью, возможно из чисто женского любопытства.

User xoxluri, 19.01.2010 17:29 (#)

Мадам! А мы не втречались в столовой № 8эдак в 75. Там и ГАИШ рядом. Славное было время! Увы.

.

User protester3, 20.01.2010 15:47 (#)

Рубинштейн, зачем изподтишка баните Эсти по нескольку раз в день? Совесть потеряли совсем? Вам еще этого знакомые не говорили? Так слуша

User isnova_____Eesti, 19.01.2010 19:38 (#)

angeli_na. Ja v detstve tozhe astronomiej uvlekalsja. Dazhe teleskopy sam delal ... - )

Как видите, даже и тут стерли пост. И ocherednoj ник забанили. Vsego uzhe okolo 8 banov za nedelju.

Тут у них модератор, предположительно Рубинстейн, который фанатично меня банит по причине своего самодурства. Думаю, что Рубинстейн к моим политическим стишкам на русском ревнует. Потому что баны начались после того, как я их стал постить в качестве ответа бригадным.

А может граням просто приказано меня заткнуть. Слишком болезненно российской власти узванать себя в моем описании ее как чекистско-фашисткой хунты.

User isnova_____Eesti, 19.01.2010 20:05 (#)

Кстати, я

User isnova_____Eesti, 19.01.2010 20:02 (#)

Стоит обратить внимание на то, что реалную научную информацию о Вселенной даёт не российская философия сидения на орбите вместе с та

User isnova_____Eesti, 19.01.2010 20:03 (#)

ispr. познавать Вселенную

User protester3, 20.01.2010 16:06 (#)

Рубинштейн, зачем изподтишка баните Эсти по нескольку раз в день? Совесть потеряли совсем? Вам еще этого знакомые не говорили? Так слуша

User burg, 19.01.2010 20:16 (#)

А-а-а, что вы делаете ))

Тут же материала на 10 статей! Неужели нельзя было постепенно выкладывать? Тема-то интересная

User dimaden, 20.01.2010 08:29 (#)

Хорошая подборка

Но для тех, кто внимательно следит за разделом Наука, можно сразу к комментариям переходить. :)))
Спасибо администрации сайта, очень нравится, что направление у раздела астрономическое и астрофизическое.

User kazzak, 21.01.2010 16:05 (#)

Детальная карта поляризации космического микроволнового излучения.

Господин Борисов, прошу Вас в будущих обзорах
уделить внимание поляризации реликтового излучения.
Есть ли какие-то преимущественные виды? Углы, их величины?

User kazzak, 22.01.2010 18:36 (#)

Опыты по оценке влияния подстилающей поверхности (моря)на отраженный р/л сигнал от морских судов

На различных видах поляризации (круговая (левая, правая), гор., вертик, линейная под углом) и разных диап. частот показали, что морская волна при определенных
углах падения сигнала (а также в зависимости от угла фронта самой волны) может вести себя как уголковый отражатель, усиливая при этом сигнал с опред. видом поляризации. Даже круговые п. вели себя по разному.
Следовательно, реликтовое излучение, проходящее через неоднородности в момент зарождения Вселенной, также будет себя вести аналогично - сигнал с какой-то поляризацией пройдет через эти неоднородности практически без изменения, с другой поляризацией - будет ослаблен.... Так вот интересна картина- какие
виды пол. будут преобладать и на каких углах, какие виды пол. будут отсутст.
Модератору: КОГДА ПРЕКРАТИТСЯ ДУРДОМ ПО IP? Хотя бы в разделе Наука.

User nightwish, 03.02.2010 08:20 (#)

Ну не "новые звёзды",не "суперновые" не есть новые физически, всегда вспыхивают только уже существующие зв...Супернова-это конечый результат эволюции звёзд..

http://www.astronet.ru/db/msg/1201870/03.html SN :-Those stars, which broke much greater(orders of magnitude) than the «new stars» were named by the term «supernova».. But in reality neither those (ie, Supernova), nor other (ie, the so-called new stars) are not new . A nova (in the plural, they are called novae) is a cataclysmic nuclear explosion caused by the accretion of hydrogen onto the surface of a white dwarf star, these stars should not be confused with a supernova. All the «new stars» are close binary systems consisting of a white dwarf and companion star, located on the main sequence, or reached during the evolution of red giant phase and fill its Roche lobe. Supernovae are the final stage of the stellar evolution. A supernova (or supernovae in the plural) is a stellar explosion ... . Supernovae are extremely luminous and cause a burst of radiation before fading from view over several weeks or months often outshines an entire galaxy. During this short interval, a supernova can radiate as much energy as the Sun could emit over its entire life span. But the star flared up, which previously had been in the sky with little or no visible that create the effect of the emergence of a new star.The type of supernova is determined by the presence of flare lines in the spectrum of hydrogen. If it is, then a supernova type II, if it is not - then I type. http://www.astronet.ru/db/msg/1175009
Supernovae SN II .A type II supernova belongs to a sub-category of cataclysmic variable star known as a core-collapse supernova. The presence of hydrogen in its spectrum is what distinguishes a type II supernova from other classes of supernova explosions.
According to modern concepts, the fusion gradually leads to the enrichment of the inner regions of stars with heavy elements..The star is compressed in the process of fusion and the temperature in the center grows. (The effect of negative heat capacity gravitating non-degenerate matter).. Also, formation of the heavy elements occurs in the process of fusion (as already mentioned)

. The star evolves to accommodate the fusion of these accumulating, higher mass elements, until finally a core of iron is produced. .This thermonuclear reaction will continue only in a certain layer of the star around the central core.The «thermonuclear fuel» is burned incompletely, near the central core of the star . The central core is compressed more and more, then the reaction neutronization starts to go at some point because of the pressure in the central core. This causes rapid loss of energy carried away by neutrinos are formed (ie, neutrino cooling), so that the core of the star is compressed and cooled. The process of collapse of the central nucleus so fast that it formed around the rarefaction wave. Then, in the process nuclei are in the shell begin to be involved too, followed by nuclei located in the center of the star.. Then the substance forming the shell bounces off the nucleus and the shock wave propagating outward forms . The shock wave initiates a thermonuclear reaction. It stands out enough energy for ejection of a supernova at high speed. It is important to the recharge process of the shock wave energy emerging from the central region of the neutrino. Such a mechanism applies to the explosion of Type II supernova (SN II). Accounting for the rotation and the presence of a magnetic field allows scientists to numerically simulate the supernova explosion (magnetorotational mechanism of supernova explosions from collapsing core). In a typical Type II supernova, the newly formed neutron core has an initial temperature of about 100 GK. .It is believed that the formation of a supernova type II ends with the evolution of stars, the initial mass exceeds 8-10 mass Sol
. After the explosion is a n s or b h, but around these objects in space while there are remnants of shells exploding star in the form of an expanding gas of the nebula. Much of this thermal energy must be shed for a stable neutron star to form (otherwise the neutrons would "boil away"), and this is accomplished by a further release of neutrinos. These 'thermal' neutrinos form as neutrino-antineutrino pairs of all flavors, and total several times the number of electron-capture neutrinos. А density comparable to that of an atomic nucleus, and further collapse is abruptly stopped by strong force interactions and by degeneracy pressure of neutrons.
Supernovae Ia (or Type Ia supernova)
SN Ia :The mechanism of supernovae of Type IA (SN Ia) is somewhat different. This so-called thermonuclear supernova explosion mechanism at the basis of which is the process of the nuclear fusion in a dense carbon-oxygen core of the star. Predecessors of SN Ia are white dwarfs with a mass close to the Chandrasekhar limit. It is believed that such stars can be formed by overflow material from the second component of a binary star system. This happens if the second star of the system belongs to a class of stars with extremely energetic stellar wind and goes beyond its Roche lobe.. When the white dwarf mass increases, then gradually increases its density and temperature. Well, when the temperature of about 3 × 10(8) K, there are conditions for thermonuclear ignition of carbon-oxygen mixture. The combustion front propagates from the center to the outer layers of the star and the products of combustion (well, Fe) will be formed. Distribution of the combustion front occurs at a slow deflagration mode and is unstable to various types of disturbances . The Rayleigh-Taylor instability has the greatest value.The R-T instability occurs as a cones quence of the buoyancy force on the lungs and less dense products of combustion. The RT instability, is an instability of an interface between two fluids of different densities, which occurs when the lighter fluid is pushing the heavier fluid. This process is evident not only in many terrestrial examples, but also in astrophysics and electrohydrodynamics. RT «fingers» are especially obvious in the Crab Nebula, in which the expanding pulsar wind nebula powered by the Crab pulsar is sweeping up ejected material from the supernova explosion 1000 years ago. http://hmf.enseeiht.fr/travaux/CD0001/travaux/optmfn/hi/01pa/hyb72/rt/rt.html . When a slowly-rotating,carbon-oxygen w d accretes matter from a companion, it cannot exceed the Chandrasekhar limit of about ~1.5 solar masses, beyond which it would no longer be able to support its weight through electron degeneracy pressure begin to collapse. In the absence of a countervailing process, the white dwarf would collapse to form ns . Once fusion has begun, the temperature of the white dwarf starts to rise. A main sequence star supported by thermal pressure would expand .... . The flame accelerates dramatically, in part due to the Rayleigh–Taylor instability and interactions with turbulence. (But I must mention, although such an arrangement seems logical for many of my colleagues, however, that it is still a matter of considerable debate whether this flame transforms into a supersonic detonation from a subsonic deflagration. Also, I note that I am always here to convey only the averaged data http://arjournals.annualreviews.org/doi/abs/10.1146%2Fannurev.astro.38.1.191 http://www.sciencemag.org/cgi/content/full/299/5603/77 ) . The speed of the combustion front increases, possible turbulence in the flame and the formation of a shock wave in the outer layers of the star. Large-scale convective processes begin. They lead to a further strengthening of thermonuclear reactions and the provision of necessary to reset the shell of a supernova energy (~ 10(51) erg).
Other types of supernovae:
There are also SN Ib and Ic, which are the precursors of massive stars in binary systems, in contrast to SN II, which are the precursors of single stars.
Theoretical models : Unfortunately, no one can create a model that from late stages of stellar evolution would lead to a supernova and its observable manifestations , that is, if I try to say differently complete theory of supernovae does not yet exist. Recent theoretical studies of supernovae - is mostly in the calculations of the most powerful computer models of exploding stars.
Based on the totality of observational data, researchers concluded that the supernova explosion should be the last step in the evolution of the star, after which it ceases to exist in its present form. Indeed, the energy of supernova explosion is estimated as 10(41) - 10(51) erg, which exceeds the typical values of the gravitational energy of the stars. Liberated during supernova energy is more than sufficient to fully disperse the substance in the space of the star.. However, existing models fairly well describe the light curves and spectra of the vast majority of supernovae. Usually, this model is a shell star, in which the "hand" embedded energy of the explosion, and then begins its expansion and warming up. . All models are simplistic and are free parameters to be set up to get the necessary pictures of the explosion. The explosion of a SN can be seen as the explosion of a certain equilibrium of a gas sphere, for which construction configuration (hereinafter presupernova) with a predefined distribution of the chemical composition of a given mass and radius in hydrostatic equilibrium.. http://www.astronet.ru/db/msg/1174722/node1.html
At present, numerical models can not account for all physical processes in stars and of relevance to the development of the outbreak. Complete theory of stellar evolution does not exist.. Note that the predecessor of the famous supernova SN 1987A (well, we give here a concrete example of this, because I can give pereprint, which contains information about this very famous star http://ufn.ru/ufn88/ufn88_12/Russian/r8812a.pdf This is the SN II ), referred to the second type is a blue supergiant, not red, as it was supposed to 1987 models of SN II. Also, probably in its balance is not a compact object like a n. s. or b. h.

User nightwish, 03.02.2010 08:25 (#)

According to numerous studies, after the birth of the universe, it was filled with only light substances - hydrogen and helium. All other chemical elements could be formed only in the process of burning stars. This means that our planet (and all living and nonliving on it) consists of a substance formed in the depths of the prehistoric stars and ejected once in supernova explosions. Presupernova ... In fact in presupernova for the main determining factor, which then determines the fate of the stars, but rather the type of SN is formed from it is not the structure of the star (compact or length), and the presence or absence of its outer layers of hydrogen. But the standard calculations of the evolution of single massive stars with initial content of heavy elements Z = 0.02-0.04 mass ie all elements heavier than hydrogen and helium, usually predict when it is not intensive mass-loss - a long structure presupernova. («Z» means the metallicity, the metallicity of an object is the proportion of its matter made up of chemical elements other than hydrogen and helium. Since stars, which comprise most of the visible matter in the universe, are composed mostly of hydrogen and helium), and if our star is of low metallicity, that is, if Z <00.02, then SNII will be formed from such presupernova. Irregular and elliptical galaxies and the peripheral part of the disk structure of spiral galaxies are the best place for the formation of compact presupernova of which are formed SNII-type, because there are formed young stars. That is, it is called - a long structure presupernova.
After the core of an aging massive star ceases to generate energy from nuclear fusion, it may undergo sudden gravitational collapse into a neutron star or black hole.Gravitational collapse of a star, as expected, also occurs at the end of life stars. An evolved, average-size star will now shed its outer layers as a planetary nebula. If what remains after the outer atmosphere has been shed is less than 1.4 sol.masses, it shrinks to a relatively tiny object that is not massive enough for further compression to take place, known as a w d. The electron-degenerate matter inside a white dwarf is no longer a plasma, even though stars are generally referred to as being spheres of plasma. In larger stars, fusion continues until the iron core has grown so large (more than 1.4 solar masses) that it can no longer support its own mass. This core will suddenly collapse as its electrons are driven into its protons, forming neutrons and neutrinos in a burst of inverse beta decay, or electron capture. The shockwave formed by this sudden collapse causes the rest of the star to explode in a supernova. Most of the matter in the star is blown away by the supernovae explosion and what remains will be a neutron star or, in the case of the largest stars a black hole. In a neutron star the matter is in a state known as neutron-degenerate matter, with a more exotic form of degenerate matter, QCD matter, possibly present in the core. Within a b h the matter is in a state that is not currently understood. It should be noted that the theory explains the formation of SNIa type is similar to that of novae, in which a white dwarf accretes matter more slowly and does not approach the Chandrasekhar limit. In the case of a nova, the infalling matter causes a hydrogen fusion surface explosion that does not disrupt the star

User rage, 09.02.2010 19:52 (#)

Ч. д. первоначально появилась в 18 веке благодаря идеям
Митчела и Лапласа как предсказание в ньютоновской теории,
а затем уже после появления ОТО, через определённое время, стала формироваться теория ч.д.Ч.д., есть пример экстримальной гравитации , теория же ч.д.. является следствием из ОТО,но дальнейшее развитие , к-рой( как самостоятельной теории) может( когда нибудь) привести к модификации ОТО( квантовая гравитация).Для наиболее простой оценки
радиуса горизонта ч.д. (как у Митчела и Лапласа)
достаточно лишь положить вторую космическую скорость равной скорости света.
1-й период( XVIII. ХIX) Митчелл и Лаплас, расчёт массы для недоступного в наблюдении объекта"Лапласовская ВН"В ньютоновском поле тяготения для частиц, покоящихся на бесконечности, с учетом закона сохранения энергии:-GMm/r+mv(2)=0, оттуда:-v(2)=2GM/r,пусть rg-гравитационный радиус ,это расстояние от тяготеющей массы,на к-ром вторая космическая скорость становится равной скорости света v=c,rg=2GM/c(2)
2-й период:Развитие электродинамики, развитее СТО, развитие ОТО из СТО .Эйнштейн-Гросман –Гилберт( ОТО, постулаты и математический аппарат ), 1916год 1-е решение вакуумного уравнении Э. Швардцильдом,1918г- решение Райсснера –Нордстрёма –это было как бы откорректированное Ур. Ш.: -статичное решение ур-ния Энштейна для сферически симметричной ВН с зарядом но без вращения, предсказание Оппенгеймером ЧД в рамках ОТО ( 1940(?) год), идея первичных ЧД( Новиков-Зельдович1965г),решение Керра(1967), 1968- введение терминов “чёрная дыра” и, “червяковая нора”(“ кротовый лаз ”)решение Керра-Ньюмена,

3-й период : ознаменован публикациями С. Хоукинджа,где он предложил идею об излучении ч. д.(1975год “Испарение ВН”)
4 –й период, нахождение реллятивиских астрономических объектов
,попытка развития квантовой гравитации, дальнейшее изучение ВН.
ОТО привела к более глубокому пониманию ВН.. .А термин “ чёрная дыра” был введён в 1968 году Д. Уиллером.ОТО была построена преимущественно Э.

Для наглядности,при описании ВН в пространстве-времени часто используют понятие светового конуса. Это световой импульс излучается в заданной точке пространства. Волновой фронт - это сфера, расширяющаяся со скоростью с=300000 км/с в 3 разных момента времени. Световой цилиндр отражает полную историю волнового фронта на пространственно-временной диаграмме. При удалении одного пространственного измерения сферы становятся окружностями. Расширяющиеся световые окружности образуют конус с вершиной в источнике излучения. Если на воображаемой( в данном случае)диаграмме принять за единицу длины300000 км, а времени - 1 секунду, все световые лучи будут распространяться под углом 45о . Световой конус позволяет изобразить причинную структуру любого пространства-времени. Берётся для примера плоское пространство-время Минковского, используемое в СТО.Для любого события Е световые лучи образуют два конуса. Лучи, излученные в Е , дают световой конус будущего, принятые вЕ - прошлого. Физические частицы не могут двигаться быстрее света: их траектории должны оставаться внутри этих 2-х световых конусов. Ни один луч света или частица, прошедшие через точку , не способны выйти за пределы, ограниченные световыми конусами. В отличие от ограниченного набора преобразований Лоренца, разрешенных в СТО , более общие преобразования координат в ОТО будут изменять наклон стенок световых конусов. Другими словами, скорость света (dx/dt) будет меняться в преобразованных координатах: dx'/dt' в общем случае не будет равно dx/dt. Световые конусы могут наклоняться или растягиваться. Подходящим обобщением правила в СТО , что скорости объектов должны быть менее, чем c, является правило, что мировые линии объектов должны находиться внутри световых конусов, но световые конусы могут наклоняться или вытягиваться вертикально или горизонтально. Для неподвижного объекта совершенно допустимо иметь мировую линию вне светового конуса. Это происходит внутри сферы Шварцшильда ч.д. Для случае вращающихся и заряженных ч.д решения получаются уже только в рамках ОТО. Инвариантность скорости света в вакууме отражает тот факт, что все конусы имеют один и тот же наклон. Это является следствием того, что пространственно-временной континуумCTO, в к-ром отсутствует гравитирующее вещество, является плоским и "жестким". Как только появляется гравитация, пространство-время искривляется и в игру вступаетОТО.Так как Принцип Эквивалентности постулирует влияние гравитации на все виды энергии, световые конусы искривляются вслед за пространственно-временным континуумом .Но СТО будет локально справедливой : мировые линии частиц остаются связанными со световыми конусами, даже когда последние сильно наклоняются и деформируются гравитацией.Граница ВН-есть горизонт событий.После грав. коллапса звезды ,грав. поле ,новообразованной ВН асимптотически приближается к стандартной равновесной конфигурации , извесной , как поле Керра-Нюмена, оно характеризуется только тремя параметрами массой М, угловым моментом J, Q- зарядом( отсутствие волос у ЧД). Пространственно-временное многообразие вблизи от ВН сильно искривлено.

ВН-это область пространства- времени ,из к-рой никакая информация, переносимая сигналом, не может достигнуть внешнего наблюдателя,ну правда эта формулировкой можно пользоваться с небольшими оговорками( это обощение,детали постепенно можно раскрыть). Вторая космическая скорость этих объектов v= (2GM/R)(1/2). превышает ск-ть света... Или по другому, ВН –это область пространства- времени , к-рая не может сообщаться со окр. её В., потому, что вторая космическая скорость для неё равна скорости света вакууме. Граница чёрной дыры есть так называемый горизонт событий. Гравитационный радиус – rg, это линейный размер, определяемый массой М гравитирующего тела. Если линейные размеры тела приближаются к rg (напр., размеры звезды при релятивистском гравитационном коллапсе), то вблизи тела в сильном поле тяготения существенными становятся эффекты ОТО, пространство становится неевклидовым , время замедляется . Взаимодействие в пустоте сферического невращающегося сильно сжатого тела, имеющего массу М с пробной покоящейся массой m. Пробное тело находится на расстоянии r от массивного тела, что длина окружности, описанной вокруг его центра и проходящей через m, равна2пr тогда сила тяготения, действующая на m согласно ОТО будет F=GMm/(r(2)((1- r g/r)(1/2)) и отсюда видно , что помере приближения r--.>rg, сила будет расти. При r < rg, все тела падают к тяготеющему центру, они не могут ни покоиться, ни двигаться наружу. Гравитационные радиусы очень малы, например для Сол ~3км,а для Земли ~0,8км. Современное представление о ВН,харвктерный их рзмер определяется шварцшильдовским радиусом : r=rg=2GM/c(2),M=10Мо –масса ,rg=30км ,а G- постоянная тяготения..Для неаращающейся ВН(ш.) rh=rg и rh

После гравитационного коллапса небесного тела и образования ч. д. её внешнее гравитационное поле должно асимптотически приблизиться к стандартной равновесной конфигурации, известной как поле Керра — Ньюмена, к-рое характеризуется только тремя параметрами: массой, угловым моментом и зарядом.Одной из уникальных особенностей горизонта событий и области вявляется то, что они “ воспринимают ” информацию из будущего внешнего пространства, а по-другому движение горизонта событий в любой момент времени зависит не от того , что произошло со звездой в прошлом, а то, что с ней будет происходить.Пространственно- временное многообразие вблизи ВН сильно искривлено Если чёрная дыра имеет ненулевой угловой момент, то любой объект в окрестности чёрной дыры будет вовлекаться во вращение вихревым гравитационным полем, примером может послужить незаряженная вращающаяся ЧД Керра:- Площадь поверхности горизонта может быть записана через массу M ч. д. и угловой момент J = аМ, где а — угловой момент на единичную массу (c = l, G = 1): А=4п(r(2)н+a(2)), (ур.1) rн=М+ кв. кор. из М(2)-а(2)( Ур.2) Эта вращательная энергия (энергия вихревого гравитационного поля) может быть (в принципе) извлечена из чёрной дыры.Предпологают, что избытки энергии в галактике, компенсируются с помощью ВН. Энергия и вещество под воздействием гравитационных сил направляется в ВН . Попадая под гравитационное воздействие ВН , вещество и энергия получают дополнительный разгон. Приближаясь к материи, вещество и энергия начинают сжиматься, до состояния материи и приобретать в результате этого, дополнительный энергетический заряд. Большое количество ВН , расположено преимущественно ближе к центру галактик. ( ОБРАЗОВАНИЕ МАССИВНЫХ Ч.Д. В ЭВОЛЮЦИОНИРУЮЩИХ ЗВ.СИСТЕМАХ
.Ну можно напостить вначале такую схемку( правда всё детально никто не обязан здесь разбирать, просто то, как мне больше нравится напощу):
Коллапс центральной части галактики или прагалактического газа.
Гравитационный коллапс достаточно массивной звезды
Формирование ч.д. в момент Большого Взрыва,это ПЧД.
Возникновение ч. д. в ядерных реакциях высоких энергий — квантовые ч.д. Предполагается, что в результате ядерных реакций могут возникать устойчивые микроскопические ч.д. , или ещё планковские ч.д( мини ч.д.), это предполагают, что при испарении ЧД, такие остаются, в сущности планковская ч.д.,эта та же самая квантовая ч.д., ну предполагают , что спектр масс ч.д., всё таки дискретен .Их необнаруживали, как и ПЧД.

Особенности центральных Зв. систем в ядрах галактики :
ПО ОДНОЙ ИЗ ВЕРСИЙ,ОБРАЗОВАТЬСЯ ВН МОГУТ, В СУЩНОСТИ В ЛЮБОЙ ЧАСТИ ГАЛАКТИКИ, НО ИЗ-ЗА ТОГО, ЧТО ОНИ ЯВ-СЯ СИЛЬНО ГРАВИТИРУЮЩИМИ ОБЪЕКТАМИ , ОНИ ПОСТЕПЕННО , КАК БЫ ОПУСКАЮТСЯ В ЦЕНТР ГАЛАКТИКИ, НО МОЖНО ,ЭТО ПРЕДСТАВИТЬ СЕБЕ И ТАК: Собирающийся в ядрах галактик газ быстро , по сравнению с временным циклом их жизни конденсируется и образует вместе с находящимися там звёздами центральное звёздное скопление.А сжатие этого скопления будет сопровождаться ускорением вех происходящих в нём процессов , так же как его динамическим обособлением от остальной части галактики и относительно быстрой и независимой эволюцией. Ну и единственным направлением эволюции ядер галактик, в данном , рассматриваемом нами варианте приводит к рождению массивных ч.д.( колласирующие объекты в центрах галактик) .- Наюлюдается, также и т.н.,”вековой рост” в ч.д.( это в любом случае, где бы они по-началу не образовались)центральных частях скоростей Зв. и грав. потенциала. Воздействия на ядра галактик из вне виде оседания там галактического и межгалактического вещ-ва будут происходить медленно по сравнению с циклами собственной динамической эволюцией центральны Зв. систем.
Ядро галактики , как предполагают, содержит массивные ч.д.,их можно представить себе, как глубокую потенциальную грав. яму …Воздействие на ядра галактики из вне , виде оседания на них галактического и межгалактического вещ-ва ,происходит медленно по сравнению с собственной динамической эволюцией центральных Зв. систем.Дискретное воздействие типа бурного приливного взаимодействия и слияния галактик происходят редко . Все они эквивалентны изменениям начальных условий и обеспечивают разнообразие путей эволюции галактических ядер …). Эволюция чд. В ТДС ( т.е. “звёздной массы”), при анализе динамики систем , к-рые состоят из очень компактных объектов, н.з. и ч.д. нужно учитывать постньютоновские поправки с уравнением движения или полностью релятивиский подход. В реалистических Зв. системах, задолго до наступления релятивисткой стадии эволюции решающую роль начинают играть диссипативные процессы , связанные с конечными размерами Зв.Ну к диссипативным процессам, в частности , относятся приливные силы взаимодействия и разрушительные столкновения Зв., ускоряющие сжатие центральной части Зв. системы и превышающие это ещё на ньютоновской стадии в самогравитирующее компактное облако –сверхмассивную Зв..Классическая схема динамической эволюции Зв. систем типа галактических ядер и шаровых скоплений будет состоять в том, что в изолированном Зв. скоплении одиночных Зв. обмен энергии между ними приводит к расширению и испарению внешней части системы , когда центральная часть будет неограниченно сжиматься и Зв. система становится такой: -компактная сердцевина , разряженное гало, а времчя сжатия сердцевины будет составлять лишь несколько десятков времени релаксации . Неупругие взаимодействия Зв , связанные с их приливным взаимодействием друг на друга из-за диссипативного характера , ускоряют эволюцию Зв , “охлаждают ”Зв. систему. При близких пролётах Зв. приливное грав. взаимодействие возбуждает в них нерадиальные колебания ,энергия к-рых черпается из кинетической энергии Зв., постепенно диссипируется в тепло и излучается.. .В процессе эволюции, ч.д.перерабатывают и аккумулируют большое количество поступающей энергии и вещества, иногда высвобождают часть материи. В процессе эволюции, в центре галактики, - самое древнее и самое сконцентрированное по количеству звёзд и ВНместо,- происходит их ( ВН)слияние и образуется массивная галактическая ВН. .Ч. д. — создаёт огромную гравитацию, на её горизонте нет вещества. Несмотря на это, горизонт выглядит для внешнего наблюдателя (вне ч. д.) и ведёт себя как физическая мембрана, сделанная из двумерной вязкой жидкости с определёнными механическими, электрическими и термодинамическими свойствами. Эта удивительная точка зрения, при которой горизонт рассматривается как мембрана, известна как мембранная парадигма( К. Торн) В соответствии с этим подходом, взаимодействие горизонта с окружающей Вселенной описывается знакомыми законами для жидкости горизонта, например, уравнением Навье-Стокса, уравнениями Максвелла, уравнением приливной силы и уравнениями термодинамики. Очень важно подчеркнуть, что мембранная парадигма не есть метод приближения или некоторая аналогия. Это точный формализм, к- рый даёт те же самые результаты, что и стандартный формализм общей теории относительности. Так как законы, определяющие поведение горизонта, имеют привычный вид, они являются мощным средством для интуитивного понимания и количественного расчёта поведения ч.д.в сложных ситуациях.Характерный размер ВН определяется шварцильдовским радиусом ( или гравитационным радиусом) rg=2GM/c(2), здесь М- масса , G- грав постоянная .
ftp://data.prao.ru:8021/Astro_archive/Books/hoking.pdf

User rage, 09.02.2010 20:10 (#)

КАК УЖЕ ГОВОРИЛОСЬ , ОТО УГЛУБИЛО ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О ЧД И ПОСЛУЖИЛА СИЛЬНЫМ ПОДСПОРЬЕМ ДЛЯ РАЗВИТИЯ ТЕОРИИ ЧД:
Математическое оформление этих идей было достаточно трудоёмким и заняло несколько лет (1907—1915). Эйнштейну пришлось овладеть тензорным анализом и создать его четырёхмерное псевдориманово обобщение; в этом ему помогли консультации и совместная работа сначала с Марселем Гроссманом, ставшим соавтором первых статей Эйнштейна по тензорной теории гравитации, а затем и Гилбертом
.Ключевая точка отсчёта зарождения ОТО это 1907 г. :- знакомое и проверенное свойство тяготения: сила тяготения пропорциональна массе того тела, на к-рое она действует Э. понял , что это силы инерции действуют на нас тогда, когда мы движемся с переменной скоростью или меняем направление движения. Например, при движении в автомобиле на “ скорости ”инерция прижимает пассажиров к спинкам кресел. Другим примером силы инерции является центробежная сила, к-рая имеет место быть во время вращения Земли вокруг Сола . Все силы инерции , как и силы тяготения, пропорциональны массам тех тел, на к-рые они действуют.Ну, а земляне не ощущают ни гравитационного поля Сола, ни центробежной силы, вызванной движением Земли вокруг Сола, так как эти две силы уравновешивают друг друга. Баланс нарушился бы, если бы одна сила была пропорциональна массе объекта, на к-рый она действует , а другая — нет. В общем случае тот факт, что и силы тяготения, и силы инерции пропорциональны массе того тела, на к-рое они действуют, и не зависят более ни от каких свойств тел, позволяет ввести в каждой точке произвольного гравитационного поля “свободно падающую систему отсчета”, где не ощущаются ни силы тяготения, ни силы инерции, так как они точно уравновешивают друг друга для любых тел. Когда мы ощущаем силы тяготения или силы инерции, это означает, что мы не находимся в свободно падающей системе отсчета. Например, на поверхности Земли свободно падающие тела ускоряются в направлении к центру Земли с ускорением 9,8м/с(2)( гравитационное ускорение свободного падения). Мы ощущаем тяготение Земли до тех пор, пока сами не начнем двигаться вниз с тем же самым ускорением, т. е. начнем свободное падение. Э. совершил логический скачок и предположил, что если хорошенько посмотреть на ситуацию, то силы тяготения будут, в данном случае ,эквивалентны силам инерции. Это утверждение Э. назвал принципом эквивалентности инерции и тяготения, или по-другому принцип эквивалентности, его можно отнести, по-бльшей степени, к СТО, но , как раз,он способствовал обоснованию ОТО( А также этот принцип его иногда тоже относят именно к ОТО. ). Согласно этому принципу, всякое гравитационное поле полностью задается описанием того, какая система отсчета является свободно падающей в каждой точке пространства-времени….Ну если рассматривать равномерную ускоренную систему , то относительно этой системы тела любой массы будут обладать постоянным одинаковым ускорением , равным по величине ускорению этой системы но с обратным знаком , равноускоренная система подобна однородному внешнему полю, но если речь идёт о настоящих грав. полях ,они не будут тождественны соответствующим ускоренным системам отсчёта,два существенных отличия:1) грав. поле неоднородно. При удалении от тяготеющих тел на большое расстояние грав. поле уменьшается.Поля , к-рым эквивалентны ускорено движущиеся системы отсчёта , или остаются по величине , или стремяться к бесконечности, как пример , центробежные во вращающейся системе отсчёта на бесконечности неограниченно возрастают.2) поле ,эквивалентное ускоренно движущейся системе отсчёта исчезает при переходе в инерциальную систему отсчёта . Истинные грав. поля неисключаются выбором системы координат..Ну приливный эффект:-Св-ва неоднордности грав. поля установлены были ещё Ньютоном . Грав. поле неоднородно и в направлении перпендикулярном к поверхности гравитирующей массы и в горизонтальном направлении к этой поверхности . Ну допустим есть пустое пространство , к-рая первоначально имеет сферическую форму , ну если пологаться на Ньютоновский закон тяготения сила грав. поля будет убывать пропрционально квадрату расстояния, тогда на более близкую к поверхности тяготеющего тела часть пространства будет действовать сильнее , чем на более отдалённую , истинное грав. поле неоднородно в вертикальном направлении ускорения.Из-за этого первоначальная сферическая область начнёт деформироваться , становясь похожей на яйцо, исходная сфера удлиняется в напралении центра тяготеющего тела.Ну, т.к., более близкие части притягиваются силней и сужается по горизонтали , потому, что вектор сил ,действующих на диаметральные точки будут слегка скошиваться внутрь , по направлении к центру.Ну если масса исходного пространства m=0,т.е., когда говориться о пустом пространстве , тогда объём получившегося тела будет равен объёму получившегося эллипсоида V=const, ну этот эффект характерен для закона обратных квадратов, в ньютоновском законе гравитации отражено , как факт, что гравитация убывает обратно пропорционально расстояию.Это деформирующее действие известно , как приливный эффект. Другим эффектом гравитации является наличие дополнительного ускорения вблизи массивных тел, ну возникает дополнительный эффект из-за действия силы притяжения , направленных внутрь сферы, объём исходной сферы будет сокращаться на величину пропорциональную массе М. Ну данный эффект описывается тензором кривизны Риччи.. .Искривления пространства –времени не даёт возможным введение единой системы отсчёта, ввести систему отсчёта можно только локально, в малой окресности точки наблюдения.Ну грав. поле требует( просит просто?) , чтоб ввели криволинейные координаты, ну на поверхности Земли ещё можно пользоваться евклидовыми координатами , потому, что грав. взаимодействие является самым слабым из всех известных.Ну про недостатки Ньютоновской теории заключаются в том , что описывались только движения тел под действием грав. поля , но само тяготение всущности почти не затрагивалось описанием, т.е.. каким образом гравитация действует Ньютон объяснить не рискнул.Потом по Ньютону получалось , что тяготение дальнодействующее и распространяется мгновенно.Ну когда была создана СТО один из постулатов( однозначно доказанный ) скорость распространения света является предельно допустимой, а значит гравитация не может и не будет распространяться быстее скорости света. Ну в ОТО , как раз недостатки теории Ньютона были преодалены будуче согласованными со СТО, так же была дана трактовка гравитации. Немаловажным побудительным мотивом для Эйнштейна (1909г), идея , положенная в основу решения гравитации , возникла при рассматривании им парадокса Эрефаста( нестыкующегося со СТО), абсолютно твёрдое тело( например дисковидной формы) невозможно привести в быстрое вращение относительно оси не вступив в противоречие со СТО. Ну согласовываясь со СТО движущееся тело будет претерпевать сокращение в направлении движения , т.е. при вращении длина окружности вращающегося тела должна уменьшиться, а радиус остаётся неизменным и тогда отношение длины окружности к её радиусу измениться и не будет равным 2п. Эйнштей предположил, что в действительности абсолютно твёрдый диск может вращаться с большой скоростью , а изменение отношения длины оружности к радиусу будет связан с искривлением пространства, если пространство будет иметь положительную или отрицательную кривизну , то это отношение тоже измениться, в пространстве с положительной кривизной l<2пr, а с отрицательной l>2пr,ну таким образом окружность одного и того же радиуса будет иметь различную длину в зависимости от кривизны пространства.Т.о. э. пришёл к выводу , что вращение и другие виды неинарциального движения можно эквивалентным образом представить , как искревление пространства, т.о., принцип эквивалентности позволил Э. установить связь между явлением гравитации и явлением ускоренного движения. Ну получилось, что гравитация есть искривление 4-х мерного пространства- времени , а силу гравитации притяжение , это , как геометрическую деформацию прямых путей, т.е. присутствие тела с массой влечёт за собой искривление пространства- времени. Короче, из основного положения Э. выходит , что гравитационное поле идентично римановой геометрии пространства времени,т.е. можно провести аналогию между ролями гравитации в физике и кривизны в геометрии. То, что с помощью выбора подходящей свободно падающей системы отсчета можно добиться, что сила тяготения на короткое время исчезает в малой окрестности любой точки в гравитационном поле, очень похоже на свойство кривых поверхностей, заключающееся в том, что всегда можно сделать карту этой поверхности и на ней вблизи любой точки будут правильно изображены все расстояния и направления. Если поверхность кривая, то ни одна карта не способна правильно отобразить расстояния и направления везде; всякая карта большой области является компромиссом, в большей или меньшей степени искажающим расстояния и направления.( Это можно представить так , как , проекция Меркатова, т.е. плоские карты Земли, против глобуса). Начав с этой аналогии между тяготением и кривизной, Эйнштейн пришел к выводу что тяготение есть не что иное, как проявление кривизны пространства и времени. Для развития этой идеи ему потребовалась математическая теория искривленных пространств… Э. придавал важное значение принципу эквивалентности , этот постулат по –большей степени относится к СТО, но именно этот постулат стал трамплином для построения ОТО. Ну точную формулировку этого принципа можно запомнить если рассмотеть физику Ньютона.Т. Н. базируется на ряде гипотез:
1)пространство и время являются четырёхмерным многообразием
2)Имеется скалярная величина t=const, т.е. время по Н. абсолютна, гиперповерхности t=const есть трёхмерные эвклидовы пространства. Это последнее предположение значит , что в каждом прострастве t=const cуществуют декартовые координаты и не наблюдалось связи между этими системами для различных значений t.Такая связь будет устанавливаться первым законом динамики : в отсутвии гравитации частицы совершают свободное движение, оно достигается в том идеализированном случае, когда никаких других видов взаимодействия между ними не существует, т.е. пренебрегают другими видами взаимодействия. Здесь рассматриваются различные ИСО, в пространстве- времени существуют такие координатные системы , для к-рых t есть одна из систем координат, свободное движение в данном случае будет характеризоваться так:

dx(2)/dt(2)=dy(2)/dt(2)=dz(2)/dt(2)=0- отсюда , как раз и получиться геометрическая формулировка : движение частиц соответсвует мировой линии пространства-времени , по- другому , кривой пересекающей по одному разу каждую гипотетическую t=const.Первый з-н Н. можно превести теперь так:”имеется преимущественное семейство мировых линий , к-рое соответствует этому свободному движению . т.о. в пространстве –времени появляется симметрия, (т.е. симметричная аффинная связанность) интегрируемая , мировые линии являются по отношению к ней геодезические линии ”. Ну эта формулировка ложиться в основу СТО больше даже чем в ОТО. Согласно принципу эквивалентности, никакими наблюдениями, используя любые законы природы, нельзя отличить ускорение, создаваемого однородным полем Т., от ускорения движущейся системы координат. В однородном гравитац. поле можно добиться равенства нулю ускорения всех частиц, помещенных в данную область пространства, если рассматривать их в системе координат, свободно падающей вместе с частицами.
В 1913 вместе Э. с Гроссманом получает первый вариант таких уравнений (уравнения Эйнштейна-Гроссмана ), для “ абсолютного вакуума”. В 1913 при изучении гравитации Э.-Г-н пришли к выводу, что в общем случае гравв. поле хоарактеризуется 10-ю пространственно-временными функциями gмюню,так появилось псевдориманово время с интервалом
dS(2)=g мюню(х)dx(мю)dx(ню).( выражение1)Введением новых переменных этот интервал в любой точке пространства-времени приводит приводится к видуds(2)=(d zeta(0))(2)-(dzeta(1))(2)-(dzeta(2))(2)-(dzet(3))(2)( выражение2)и в этом случае величины d zeta(ню) не будут полными дифференциалами.Резуме Э.:Гаусс предлогал метод математического описания любого континиуума , в к-ром определены метрические соотношения ,ну “расстояния”между соседними точками .Каждой точке континиуума приписываются столько чисел (гауссовых координат), сколько измерений имеет континиуум.Способ приписания выберается таким образом ,чтоб соседним точкам соответствовали числа( гауссовы координаты), к-рые отличались бы на бесконечно малую величину.Система координат Гаусса есть логическое обощение декартовой и применима к неевклидовым континиуумам , лишь в том случае, когда рассматривается очень малая часть континиума.ЗатемА. Э. подчёркивал :-“Все Г. системы координат эквивалентны( по-принципу) для формирования общих законов природы.” Некот. общие св-ва римановых пространства-вр., к-рые лежат в основе ОТО.В псевдо-рим. геометрии пр.-вр. интервалы будут трёх видов:
I) времени подобными ds(2)>0. II) пространственно подобыми ds(2)<0. III) изотропные ds(2)=0( выражение3).Эти различия абсолютны , т.к. никакими допустимыми преобразованиями координат пр.-вр. невозможно преобразовать интервал одного вида в др..Допустимые преобразования это такие преобразования, к-рые обеспечивают взаимно-однозначное отображение ( диффеоморфизм).Из вырожения (1),для локальных dx(i)=0(i=1,2,3) последовательных событий выходит неравенство: ds(2)=g00(dx(0))(2) >0,x(0)=ct и оттуда выходит условие : g00>0.Для одновременных событий dx(0)=0 этот интервал должен быть отрицательным : ds(2)=gikdx(i)dx(k)<0,;I,k=1,2,3. Достаточным ( и необходимым) условием отрицательности интервала есть ус-вия Сильвестра |g11,g12;g21,g22|>0,|g22,g23;g32,g33|>0,|g11,g13;g31,g33|>0….| g11, g21, g31; g12, g22 ,g32; ,g13,g23,g33|<0. Это неравенство и неравенства g11<0, g22<0, g33<0 являются независимыми…
Геодезические линии – это мировые линии свободного движения , т.е. движения , управляемого только действием грав. поля, описываемым данной геометрией .И при этом времениподобные геодезические являются траекториями свободного движения пробных тел , а нулевые геодезические – свободного движения фотонов , т.е. распространение излучения , пока его длина намного меньше характерного масштаба изменения поля. Уравнение геодезической линии в искривленном пространстве-времени можно записать так:d(2)x(mu)/ds(2)+Гнюр(мю)(dx(nu)/ds)(dx(p)/ds)=0 где ds -- измеряется вдоль геодезической линии, величины Гнюр(мю) называются символами Кристофеля (mu,nu,p меняются от 0 до 3); x(mu), x(nu), x(p) -- компонеты четырехмерного вектора пространства-времени (x(0),x(1),x(2),x(3)), где (x(1),x(2),x(3)) -- обычный трехмерный пространственный вектор, а x0=ct (c -- скорость света, t -- время).
Искривление пространства-времени характеризуется символами Кристофеля. Если все символы Кристофеля равны 0 (соответствует отсутствию гравитационного поля), то уравнение геодезической переходит в уравнение прямой a=0, где a=d(2)x/ds(2) -- ускорение тела, то есть мы получаем первый закон Ньютона. В приближении Ньютона геодезическими линиями являются прямые. ….
Движение мат. точки по геодезической линии риманова пространства преобразуется к Ур. движения в форме Гамильтона-Якоби, т.е., в конечном итоге вместо Ур. геодез. лин. , будет Ур. Гамильтона –Якоби: g (лямда бета)(deltaS/deltax(альфа))(deltas/deltax(бета))- мю(2)=0; альфа , бета=0,1,2,3( мю- это энергия покоя частицы , для фотона мю=0).Затем действия можно записать в след-м виде:
S=-Et+Lzф+Sr(r)+Sv(v),потом получают уравнения движения , к-рые представляют собой первые интегралы уравнений геодезических линий.. . Энергия мат. точки имеет предел,т.е. его скорость меньше1( скорости света).Это значит , что при движении мат. точки по геодезической линии времениподобный интервал ей отвечающий не будет изотропным; геодезическая линия ,изотропная точке –изотропна всюду. В римановском пр-ве , где метрический коэф. gмю ню не зависят от времени , величина gnn=/= 0, а последнее равенство справедливо, как в вещ-ве , так и вне его . «Событие» в обеих теориях относительности — моментальное локальное явление, происходящее в уникальном времени и месте:это есть “точка ” в пространстве-времени. Сущность, возникающую в результате имеющего протяжённость в один квант времени взаимодействия двух не имеющих составляющих частиц, следует назвать (элементарным) событием. Иное название события — мировая точка. События являются элементами плоского пространства Минковского (в СТО) или искривленного псевдориманова пространства (в ОТО).Ну в СТО на любое событие можно однозначно указать при помощи четырёх пространственно-временных координат:xi = (x(0,) x(1), x(2), x(3)) (время события x0 и его координаты в трёхмерном пространстве x1, x2, x3), заданных в конкретной системе отсчёта. Координаты события в другой системе отсчёта будут, вообще говоря, иными, однако новые координаты события xi могут быть вычислены из старых с помощью формул лоренцевых преобразований,с использованием матрицы лоренц-преобразования…(Старт ОТО начинает из СТО, поэтому общее,хотя бы в минимальном объёме нелишне будет показать…).
…Основные уравнения ОТО, связывают между собой свойства материи , заполняющее искревлённое пространство- время.Выглядят они ( насколько здесь получится изобразить) так:Rab- (R/2)g ab+^gab=(8пG)/c(4))Tab( ^- это космологическая постоянная , она была внесена именно Э. в 1917г, статья называлась “Вопросы космологии и ОТО”), где Rab— тензор Риччи, получающийся из тензора кривизны пространства-времени Rаbcd-посредством свёртки его по паре индексов, R — скалярная кривизна, то есть свёрнутый тензор Риччи, gab посредством свёртки его по паре индексов, R
— скалярная кривизна, то есть свёрнутый тензор Риччи, а Tab представляет собой тензор энергии-импульса материи, G — гравитационная постоянная Ньютона . Так как все входящие в уравнения тензоры симметричны, то в четырёхмерном пространстве-времени эти уравнения равносильны скалярным уравнениям. Тензор энергии-импульса Tab может быть записан в виде действительной симметричной матрицы 4x4: Tab= T00,T01,T02,T03 T10,T11,T12T13
T20,T21,T22,T23 T30,T31,T32,T33

Можно обнаружить следующие физические величины:
T00 — объёмная плотность энергии. Она должна быть положительной.
T10, T20, T30 — плотности компонент импульса. T01, T02, T03 — компоненты потока энергии. Под-матрица 3 x 3 из чисто пространственных компонент: T11,T12T13 T21,T22,T23 T31,T32,T33 -это есть матрица потоков импульсов. В механике жидкости диагональные компоненты соответствуют давлению, а остальные составляющие — тангенциальным усилиям (напряжениям или в старой терминологии — натяжениям), вызванным вязкостью.
Для жидкости в покое тензор энергии-импульса сводится к диагональной матрице diag(poc(2),p,p,p)и здесь ро плотность массы, а р- гидростатическое давление…….Просто,чтоб не возникало назойливых вопросов(тема длинная и без того),нужно будет отметить,что окончательный видт этой гравитационной теории складывался несразу. Ну более или менее близкий к современному вид ОТО приобрела к 1915-1916гг. Ну , а завершённой,она стала считаться( если так можно )сказать только к1921г, но её развитие этим не завершилось,ну это характеризует любую фундоментальную теорию….

Ну ,благодаря Э-Гросману ( тензорно-геометрическая теория Э-Г) была введена идея общей ковариантности и тензорные потенциалы гравитационного поля , а также то, что пространство-время можно отобразить как четырёхмерное риманово многообразие.
Дэвиду Гилберту ( он был математиком) принадлежит реализация аксиоматического построения евклидовой геометрии( это , помоему, конец 19 века “Основания геометрии ”Г.). Подход Г. к решению этих проблем был таким:-небольшим количеством аксиом охватыватывается более общий класс , в данном случае, физических явлений , идея использования теорию бесконечных групп преобразований Ли( это идея Гилберта).Ну,а популярная до создания СТО “cхема Густова Ми”, по настоящему она , почти ушла из физики именно благодаря развитию квантовой механики из-за ряда противоречий с ней (Mie theory, also called Lorenz-Mie theory or Lorenz-Mie-Debye theory, is a complete analytical solution of Maxwell's equations for the scattering of electromagnetic radiation by spherical particles (also called Mie scattering)), к-рой в тот период увлекался Гилберт и , к-рая в отличии от СТО не стыковалась с квантовой механикой, всё таки тоже не оказалась бесплодной, появилась благодаря этой схеме нелинейная электродинамика ( невакуумные Ур. Максвелла ),это тоже было введено Гилбертом, так же и вариационный ряд... .Ну первая модификация ОТО , к-рая принадлежала Эйнштейну-Гросману была пригодна для условий абсолютного вакуума, поправки введённые вследствии доработки Гилберта адаптировали её с учётом наличия среды.Превоначальная модификация теории относительности, пренадлежит Э-Горссману и фундоментальная теория Э. написанная им в 1914г , также , как и лекции гётингские лекции, читаемые Э. ( июнь-июль 15г),ну, а что касается Гилберта , то “ физикой он стал заниматься “ довольно поздно и физические теории ,этот выдающийся математик предпочитал осваивать на основании “общения именно с физиками”. Г. повлиял на Э., что тот не отказался от ковариантного подхода ( в первоначальной версии одного из докладов Г. стремился получить общековариантные уравнения поля и теоретико-инвариантные соображения указывали на скалярную кривизну в качестве гравитационного ланграджиана, но по-мнению создателя ОТО(Эйнштейна) общековариантные уравнения поля не согласуются с принципом причинности…Ну именно влияние Гилберта на теорию относительности играло немаловажную роль в развитии и зарождении теории ч.д.. Ну вследствии основного своего св-ва-,нелинейности, основные Ур.Эйнштейна , не возможно решать с помощью использования принципа суперпозиции. ..Короче , благодаря стараниям Гилберта стало возможным получили решениий уравнениий ОТО,хоть ( это без подробностей) весь математический аппарат, во всяком случае , основные уравнения, и сама идея создания ОТО, так же , как и постулаты этой теории принадлежали не Гилберту, создателем этой теория гравитации является именно Эйнштейн, но близким к современному вид ОТО и математический аппарат этой теории , разумеется , стал не благодаря только ему , но всё таки нельзя не отметить влияние( пусть даже и всклозь,здесь по-другому не представляется возможным) этого учёного на создание ОТО.
И Э. ,и Г. склонялись к мысли объединения взаимодействий (электромагнитное –гравитационное,”пока ненайденные гравитационные волны”, проведение аналогии гравитационного взаимодействия с электромагнитным , так же , как и желание построения единой теориеи поля( что по-сути тогда было невозможно,да многими проблематично считается и теперь), формула интенсивности грав. волны, принадлежит, в частности, Э.,ну и первоначально общековариантные Ур. в ОТО первым ввёл Эйнштейн ( хотя именно он чуть было от них не отказаться, по крайней мере критика Гилберта была направлена против этого его решения)..,ну,а уранение полей , к-рые выводится из общековариантного принципа можно считать уже “совместным Ур.”.Э. , также полностью принадлежат Ур гравитационного поля в вакууме . На основании уравнений ,объясняющих движения перигилия Меркурия . Тогда общековариантные уравнения гравитации были записаны Э.так: Gim=-н(Тim-(1/2)gimT) , этот показатель (1/2)gimT приводил там к тому, что тензоры энергии грав. поля входят в выражение для закона сохранения энергии-импульса. (Это Э»Ур. грав. поля»1915г), выводы были верны, но именно они, чуть было непобудили Э. попробовать начать обходиться без тензора энергии-материи.… . Ну сократим расстояние, т.е., подробнее всё равно не получится …). Ур.Эйнштейна наиболее просты в том смысле, что кривизна и энергия-импульс в них входит лишь линейно, ещё в , в левой части стоят все тензорные величины валентности 2, они могут характеризовать пространство-время но их вывести можно,так же из принципа наименьшего действия Гилберта- Эйнштейна оно выглядит довольно просто :S= интеграл [(c(4)/16пG)(R-2^)+Lm] s.r.f-g d(4)x:- Lm- это ланграджианова плотность материальных полей , а s.r.f-g d(4)x даёт инвариантный элемент 4-объёма пространства-времени, g определитель, составленный из элементов матрицы дважды ковариантного метрического тензора, ну а то , что эта величина “ с минусом”, то это подчёркивает, что определитель всегда отрицателен( в метрике Минковского он равен -1). Принцип наименьшего действия для частиц и полей . динамика материальных точек теории относительности , как уже говорилось, описывается мировыми линиями . Для частицы ненулевой массы в пространстве минковского это времениподобные линии в пространстве Минковского . Если зафиксировать две ближайшие точки А и В и рассматривать небольшую деформацию мировой линии на участке АВ. Выбирается криволинейная система координат в пространстве Минковского . В ней исходная мировая линия будет задаваться четырмя функциями х(0)s,х(1)s,х(2)s,х(3)s и здесь s – натуральный параметр и деформировнную кривую можно задать функциями : r’(а)s=r(i)s-h(а) |epsilon,s|, индекс (а)( или иногда это индекс(i)) =0,…,3, а s – опть натуральный праметр , на исходной недеформированной мировой линии , а h(а) |epsilon,s|-это гладкие функции , отлчные от нуля только на нашеим участке АВ, ну функии h(а) |epsilon,s| гладко зависят ещё и от параметра эпсилон . Ну таким образом можно получить целое семейство деформированных линий ,это называется вариацией мировой линии , а затем рассматриваются тейлоровские разложения : h(а) |epsilon,s|=эпсилон h(а) |s|+…..Ну и при замене одних криволинейных координат другими h(а) |s| будут преобразовываться как компаненты вектора , к-рый называется вектором вариаций мировых линий , а величины сигма х(а)s= эпсилон h(а) |s|-это будет называться вариациями координат точек мировых линий , они также преобразуются , как компаненты вектора , исходные уравнения деформированных кривых будут записываться так: х’(i)s= х(i)s-сигма х(i)s-…., ну слагаемые , отличные от линейных по эпсилон , по большей части роли не играют . Меняя гладкие функции h(а) |epsilon,s| и значения параметра эпсилон в них можно окружить фрагмент АВ исходных мировых линий целым набором её выриаций, вообще-то надо отметить эти вариации вовсе и не описывают никакой реальной динамики точек, но используются при принципе наименьшего действия . А в рамках лангранджевого формализма для описания динамики частиц вводится функционал действия S, к-рый всякой линии , соединяющей точки А и В будет составлять некоторое число.Мировая линия (АВ), будет описывать реальную динамику материальной точки только тогда , когда функционал действия достигает на ней определённого, локального минимума среди возможных малых вариаций этой линии среди невозможно малых вариаций этой линии . А функционал действия S,сопоставляющий всякой линии число , должен зависеть только от этой линии , но не должен зависеть от выбора системы координат. Ну это условие традиционно называется требованием Лоренц-инвариантности , но , в данном случае переход от одной криволинейной системы к другой составляет более широкий класс преобразования , чем преобразование Лоренца, связывающие две декартовые прямоугольные системы координат в пространстве Минковского. Ну и функионал действия обычно выбирают в виде интегрального функционала , а для одиночной частицы массы m-в электромагнитном поле с потенциалом А это будет записываться приблизительно так: S=-mc интеграл(s1---s2)ds-(q/c) интеграл(s1---s2)g(A,u)ds ,q-это электрический заряд ,а u= u(s) – есть вектор 4 скорости- единичный касательный вектор к мировой линии, первый интеграл в этой ф-ле есть действие для свободной частицы , а втроой уже описывает взаимодействия частицы с электромангитным полем. Ну если рассматривать систему из неограниченного числа частиц N-то для каждой из них , как бы пишутся интегралы и складываются S=Сумма(i=1---N)(-mc интеграл(s1i---s2i)ds-(q/c) интеграл(s1i---s2i)g(A,u)ds )-(1/16пс) интеграл(V1---V2)сумма(р=0---3) сумма(q=0---3)FpqF(pq)(-dts)(1/2)d(4)r , ну интеграл(V1---V2)- будет заслуживать отдельного внимания ,это есть объёмный интеграл по области , к-рая заключена между двумя гиперповерхностями их вибирают пространствоподобными и они выделяют нишу( щель) между прошлым и будущим(V1и V2) . Полевые функции определяют реальную конфигурации физических полей только тогда , когда они реализуют локальный минимум функционала действия в классе всевозможных финитных вариаций . Но , как правило, условие минимального действия на реальной конфигурации поля никак не используется ,для вывода уравнений динамики полей и частиц используется только условие экстремального действия( точка условного экстримума), ну по-другому, принцип «наименьшего действи» называются «принцип экстремального действия» .Для нахождения мировой линии релятивистской частицы во внешнем электромагнитном поле применим принцип экстремального действия для частиц к функционалу действия.

С математической точки зрения, уравнения Э. являются системой нелинейных дифференциальных уравнений относительно метрического тензора пространства-времени. Они могут быть выведены и из принципа наименьшего действия(«принцип экстремального действия»), т.е. по другому можно сказать так, переход от классической электродинамики к СТО уже приводит к последовательной геометризации многих базовых физ. понятий , четырёхмерное пространство –время , оснащённое метрикой Миковского ,если имеет место быть инерциальная система отсчёта это интерпретируется как декартовы системы координат с ортонормированным базисом в метрике М. при этом в записи появляются( вводятся) компаненты метричесого тензора, ещё ковариантные производные относительно этой метрической связанности . Затем будет следующий шаг , переход от плоской метрики М. к метрикам сигнатуры с ненулевым тензором кривизны , сохраняя общий вид уравнений, ну этот шаг был сделан Эйнштейном. Ну благодаря Гилберту и Эйнштейну были включены в рассмотрение косоугольные и криволинейные системы координат в пространство Минковского и векторная запись уравнений динамики материальных точек ,и тензорная запись Ур. Максвелла позволяет их включить….Символы Кристоффеля метрического тензора определяют геодезические, по к-рым объекты (пробные тела) двигаются по инерции (символы Кристоффеля не являются тензорами).. В общем ,ОТО представлят собой теорию гравитационного поля ,где это поле поностью будет описываться метрическим тензором ,определяющим квадрат интервала 10-компанент метрического тензора можно считать4- компанеты произвольными и независимыми являются 6-компанент и уравнения Э. служат для их определения.Метрический тензор gab(x(а)), определяющим квадрат интервала :
ds(2)=gabdx(a)dx(b), x(1),x(2),x(3))-это в широких пределах произвольные пространственных координат, а х(0)=ct-это есть временная координата в инерциальной галилеевской системе отсчёта , при использовании декартовых координат
g00=1,g11=g22=g33=-1, gab=0 это при альфа=/=бета. И поле gab(x(а)) подчиняется Ур. Эйнштейна:Rab-(1/2)gabR=(8пG)/c(4))Таb, ну Rab тензор кривизны ( тензорРиммана),R=g(ab)Rab-это есть скалярная кривизна , а Таb- тензор энергии импульса.Если считать компаненты gab близкими к галилеевским , то можно предположить :g00=1+(2ф/с(2)),T0(0)=po c(2)( po-плотность) и для вводимого скалярного грав. потенциала ф , появится Ур: дельтаф=4пGpo( ур. Ньютоновской теории тяготения), при условии слабости грав. поля ( ньютоновское приближение) это будет иметь вид: |ф|/с(2)<<1, а с ростом массы тела и уменьшение его радиуса и приближении его к гравитационному , потенциал |ф| возрастает и поле становится черезвычайно сильным.Ну например на поверхности Сол. |ф|/с(2)=GMo/roc(2)=rgо/2ro ,ну здесь Mo и ro-есть соответсвенно масса и радиус Сол, а rgо-соответсвенно грав. радиус Сол. rgо=2GМo/c(2)=2.94x10(5)cм,Мо=1,99х10(23),радиус Сол. фотосферы : ro~7(т.е.6,9)Х10(10) см , ну и |ф|/с(2)~2x10(-6)
Приближённо линейность существует для слабых гравитационных полей, когда отклонения метрических коэффициентов от их значений для плоского пространства-времени малы, и так же мала кривизна. Основная задача ОТО –это есть нахождение решения уравнения Э., что соответствует нахождению траектории движения тел в грав. поле и определение геометрических св-в п-в.
. Точные уравнения Э,они включают в себя:
1) решение Шварцшильда(Schwarzschild, 1917) (для пространства-времени, окружающего сферически симметричный незаряженный и невращающийся массивный объект) имеет только массуM; оно статично и сферически симметрично ds(2)=-(1-rs/r)c(2)dt(2)+ d r(2) /(1-rs/r) +r(2)d+r(2)(dтета большая (2)+sin(2) тета большая ф(2)) .Здесь координата r принимает только значения, большие ,чем rs , в отличие от лапласовского случая… Геометрический смысл этого значения состоит в том, что площадь поверхности сферы {t,r,тета большая,ф |t=t0,r=r0} есть 4п ro(2) Из основных принципов ОТО следует, что такую метрику создаст (снаружи от себя) сферически симметричное тело с радиусом>rs. Это-есть первое решение ваакумны Ур Э.

.…. По-другому это так записывается:
ds(2)=-(1-2M /r)dt(2)+(1-2M/r)(-1)dr(2)+r(2)d*сигма (большая)(2) гдеd*сигма (2) = d*teta(2)+sin(2)tetadф(2)
2)Решение Рейсснера-Нордстрема ( , 1918) статическое и сферически-симметричное(для заряженного сферически симметричного массивного объекта), зависит от массы M и электрического зарядаQ:
с(2)dtau(2)=[1-rs+rQ(2)/r(2)]c(2)dt(2)-dr(2)/1-[rs/r+rQ(2)/r( 2)]-r(2)dTeta(2)-r(2)sin(2)Tetada(2):-тау-собственное время(на часах набл.)t-время координат-истинное время,к-рое измер. на бесконечно удалённых часах,r-радиальная координата( "длина экватора"/п ВН)в метрах,Тета--географическая широта(угол от севера) в радианах,rs=2GM/c(2)-адиус Шварцильда в метрах, -G грав. пост. rQ- массштаб длины в метрах, соответствующий электрическому заряду Q(аналог радиуса Шварцильда)это опеделяться так: rQ=Q(2)G/4пэ0с(4),1/4пэ0с(4)-постоянная Кулона
3)Решение Керра (Kerr, 1963), стационарное, осесимметричное, зависит от массы и углового момента. 4)Решение Керра-Ньюмена (Kerr-Newman, 1965), стационарное и осесимметричное, зависит от всех трех параметров.М,J,Q... .И есть космологическое решение Фридмана (для Вселенной в целом) и точные гравитационно-волновые решения. Обстоятельство решений этих уравнений это то, что тензор энергии-импульса подчиняется собственному набору уравнений — уравнениям движения той среды, что заполняет рассматриваемую область. Интерес представляет то обстоятельство, что уравнения движения, если их меньше четырёх, вытекают из уравнений Эйнштейна в силу локального закона сохранения энергии-импульса( самосогласованность Ур.Э.)Когда Ур. движения больше четырёх, то решать приходится систему из уравнений Эйнштейна и уравнений среды, а это сложно , поэтому и придаётся такое значение придаётся известным точным решениям этих уравнений. Ну , насчёт параметра Q,этот параметр( заряд), к-рый делает отличной метрику К-Н от метрики Керра ,ну там на языке дифференциальной геометрии существование интегралов движения связанно с существованием в данной геометрии векторов Киллинга , описывающем бесконечно малые трансляции в пространство-ремя и сохраняющие длину кривой.В метрике Керра , кроме векторов Киллинга, существует ещё и тензор Киллинга(Каню;сигма)- симметричный тензор второго ранга связанный с угловым моментом источника поля и удоалетворяющему Ур. Каню;сигма+ Каню;сигма=0, а вследствии этого будет существовать квадратичный интеграл движения K , сохраняющийся при свободном движении и связанный с интегралом движения Q тождественным преобразованием :Q+(Lz-aE)(2)=K.При переходе к метрике Шварцильда величина К переходит в квадрат полного углового момента пробной частицы , сохраняющийся при движении в сферической геометрии. При движении в экваториальной плоскости вращающейся ч.д. Q+Lz (2)- формально также будет иметь смысл углового момента , но в этом случае Q- тождественно 0 .Можно было бы ожидать , что эта величина будет стремиться к квадрату полного углового момента частицы при r.--.>к бесконечности , потому , что метрика Керра являе

User rage, 09.02.2010 20:20 (#)

4)Решение Керра-Ньюмена (Kerr-Newman, 1965), стационарное и осесимметричное, зависит от всех трех параметров.М,J,Q... .И есть космологическое решение Фридмана (для Вселенной в целом) и точные гравитационно-волновые решения. Обстоятельство решений этих уравнений это то, что тензор энергии-импульса подчиняется собственному набору уравнений — уравнениям движения той среды, что заполняет рассматриваемую область. Интерес представляет то обстоятельство, что уравнения движения, если их меньше четырёх, вытекают из уравнений Эйнштейна в силу локального закона сохранения энергии-импульса( самосогласованность Ур.Э.)Когда Ур. движения больше четырёх, то решать приходится систему из уравнений Эйнштейна и уравнений среды, а это сложно , поэтому и придаётся такое значение придаётся известным точным решениям этих уравнений. Ну , насчёт параметра Q,этот параметр( заряд), к-рый делает отличной метрику К-Н от метрики Керра ,ну там на языке дифференциальной геометрии существование интегралов движения связанно с существованием в данной геометрии векторов Киллинга , описывающем бесконечно малые трансляции в пространство-ремя и сохраняющие длину кривой.В метрике Керра , кроме векторов Киллинга, существует ещё и тензор Киллинга(Каню;сигма)- симметричный тензор второго ранга связанный с угловым моментом источника поля и удоалетворяющему Ур. Каню;сигма+ Каню;сигма=0, а вследствии этого будет существовать квадратичный интеграл движения K , сохраняющийся при свободном движении и связанный с интегралом движения Q тождественным преобразованием :Q+(Lz-aE)(2)=K.При переходе к метрике Шварцильда величина К переходит в квадрат полного углового момента пробной частицы , сохраняющийся при движении в сферической геометрии. При движении в экваториальной плоскости вращающейся ч.д. Q+Lz (2)- формально также будет иметь смысл углового момента , но в этом случае Q- тождественно 0 .Можно было бы ожидать , что эта величина будет стремиться к квадрату полного углового момента частицы при r.--.>к бесконечности , потому , что метрика Керра является асимптотически плоской , но там будет присутствовать координатный эффект , т.е., когда результат описания пространства- времени координатами . к-рые приводят к дополнительному члену , зависящему от квадрата углового момента и описывающему на бесконечности фиктивный вклад в угловой момент частицы , обусловленный инерциальным характером системы координат или эквивалентный угловым моментом самого грав. поля.Т.о., геодезическая линия частицы в метрике Керра полностью определяется интегралом движения…..

Метрика Керра описывает гравитационное поле незаряженной вращающейся ВН, а если радиус гравитирующего тела больше радиуса гравитирующих событий , то она во многих случаях описывает другие грав. тела . Метрика в заданной геометрии характеризует квадрат расстояния
ds(2)= gab dx(a) dx(b)( альфа , бета=1,2,3) между двумя близкими точками пространства – времени . Координатами Боейра- Линквиста пользуются для удобства, когда пытаются охарактеризовать движение в грав. поле с точки зрения стороннего наблюдателя , они совпадают на бесконечности с обычными серическими координатами в плоском пространстве .
В этих координатах и геометрической системе координат метрика Керра будет иметь следующий вид:
ds(2) =(1-2M r/ Сигма большая) dt(2)+4M(2) ar sin(2) Teta/ Сигма большая dtdф-(dr(2)/Сигма большая)-Сигма большая d Teta(2)- sin (2) Teta(r(2)+a(2) M(2)+(2 M(3) a(2) r sin (2)Teta / Сигма большая)( Ур.1).Но наиболее общее решение, соответствующее конечному состоянию равновесия ЧД -это трёхпараметрическое семейство Керра-Ньюмена: Трехпараметрическое семейство Керра-Ньюмена - наиболее общее решение, соответствующее конечному состоянию равновесия черной дыры. В координатах (Boyer-Lindquist)Бойера-Линдквиста( эти координаты используются для удобства , когда пытаются охарактеризовать движение в грав. поле с точки зрения стороннего наблюдателя , они совпадают на бесконечности с обычными сферическими координатами в плоском пространстве ) метрика Керра-Ньюмена. Соответствующий интервал пространства – времени в координатах , введённых Бойером и Линкдвидсом , будет иметь вид :
ds(2)=(1-( 2M- Q(2)/Сигма большая)) dt(2)-(Сигма большая/ дельта) dt(2)- Сигма большая d teta (2)- sin (2) teta ( r(2)+a(2)+( 2M- Q(2)/ Сигмабольшая) a(2) sin (2) teta ) dф(2)+2((2M- Q(2)/ Сигма большая) a sin(2) teta dф dt (Ур.2) и здесь дельта= r(2)+a(2)-( 2M- Q(2) ,
а Сигма большая = r(2)+a(2) cos(2) teta, M- это масса , Q- электрический заряд , а= J/M –есть параметр вращения ВН .Электрический заряд и угловой момент не могут быть больше значений, соответствующих исчезновению горизонта событий. Должны выполняться следующие ограничения:. a(2)+Q(2)
(d(2)xмю)/ ds(2)+ Г(мю) альфа бета( dx(alfa) x(beta)/ds)=( мю/е) Fню(мю)(dx(ню)/ds) (Ур,I) из симметрии задачи выходит , что в экваториальной плоскости Тета=п/2, возможно круговое движение:u(мю) = (dz(мю)/ds)=u(0)(1,0, 0,w0)методом подстановки в (Ур,I)wв соответствующие значения символов Кристоффеля и тензора электромагнитного поля , для частоты обращения w0,находим : w0=(1/2) wв[+/-(1+ 4(ws(2)/ wв(2))-1] (Ур,II), ws- это кеплерова частота ws= s.r.f M/ r(3/2), wв- это циклотронная частота в грав. поле wв=еВ/мю u(0), затем используя условие нормировки для 4- скорости частицы gмюню u(мю) u(ню)=1 и получим : (u(0))(2)(1-(3M/ r)+ r(2)w0wв)=1(Ур, III), сопоставляя эти уравнения (Ур,II и Ур, III), можно увидеть , что ларморово движение ( cила Лоренца направлена на ЧД, w0<0) будет возможно только в случае , когда r>3M, а антилармовское движение ( сила Лоренца от дыры) возможно в диапазоне 2Мэпсилон =е ВМ/мю, это характеризует влияния магнитного поля на движение частицы , даже при очень малых значениях магнитного поля параметр эпсилон для частиц с большим отношением заряда к массе может быть довольно большим. Затем решим уравнения (Ур,II и Ур, III) для энергии частиц и найдём : Е= мю u0= (s.r.f delta/r) s.r.f (1+^(2)+/-), ну здесь ^+/-=- дельта/[2М(r-3M)]{ epsilon+/-[epsilon+ ( 4 s.r.f(r-3M) V(3)/r(3)]}, величина ^ +- соответствует ларморовым орбитам ,а^- антиларморовым, последние существуют в области 2М3M.
Энергия ,измеренная в локально – инерциальной системе отсчёта будет равна Е`= мю/ кв.кор из2 , а гравитационный дефект массы таков : дельта мю=( мю-Е)/мю=(1- кв. кор .из эпсилон) и при очень большом значении эпсилон он может достигнуть почти 100%. При r>3M появляются ультрарелятивские траектории у >>1, причём это не будет связано с близостью орбиты к замкнутой фотонной орбите…. Движение в магнитном поле , в метрике Керра: из (Ур,I) с мю =1 для частоты кругового движения в экваториальной плоскости получим (b это бета) :
w0=[ b /(1- a(2) w s(2))]{+/- s.r.f [1+ s.r.f b ws(2)(1-a(2) ws(2))(1+ wв)]-1}, b= (wв/2)(1+ a(2)ws(2))+ aws(2) (ур. IV), (+/-)- этот знак соответствует прямому и обратному движению частицы в поле Керра ( возможны , как ларморовы , так и антиларморовы движения): (u(0))(in2)[1-(3M/r)(1-aw0)(2)- w0(2)a(2)+ r(2) w0wв(1+ a(2) ws(2))-( Ma wв/r)]=1(ур. V) совместное точное уравнение из ур. IV и ур. V решить для у(r, epsilon) и w0(r, epsilon) чудовищно сложно ( даже невозможно?), но если ws<
Концепцию пространства-времени допускает и ньютоновская механика, но в ней это объединение искусственно, так как пространство-время классической механики — прямое произведение пространства на время, то есть пространство и время независимы друг от друга. В контексте теории относительности время неотделимо от трех пространственных измерений и зависит от скорости наблюдателя ….В процессе создания ОТО Э. указал на 3-следствия из своей теории ( знаменитые эффекты),это гравитационное красное смещение частоты спектральных линий , отклонение лучей света при прохождении их вблизи Сол. и поворот перегилия Меркурия .Ну согласно с ОТО истинное время тау в какой либо фиксированной точке связано с координатным временем t=x(0)/c соотношением тау=(1/с)интеграл g00(1/2) dx(0),ну в постоянном , статическом грав. поле частота света измеряется в координатном ( т.е. мировом времени), одинаково вдоль светового луча , ну и определяемая на опыте частота ню=1/тау0, где тау0-это есть период колебания , измеряемый в собственном времени тау) в различных точках не одинакова.Отношение частот ню1 и ню2 в соответствующих точках 1 и 2, будет равно :ню1/ню2=(g001/g002)(1/2) и тогда в слабом поле ,g00=1+(2|ф|/с(2)), сточностью до члена |ф|/с(2), будет:(ню2-ню1)/ню1=сигманю/ню1(или даже проще сигма ню/ню)~ (ф1-ф2)/с(2), ну для Сол.: сигма ню/ню~Gmo/c(2)ro=2x10(-6), но если гравитационное красное смещение в спектре Сол. может маскироваться другими эффектами ( например,движением газа в фотосфере), то объекты с гораздо более высоким грав. потенциалом, например ч.д.( в данном случае совсем не имеет роли тот факт, что если грав. коллапс для наших кандидатов в ч.д., считается незавершённым), могут ыть хорошим объектом для наблюдения за всеми эффектами , вытекающими из ОТО. Ну ещё до получения основного своего Ур. , где-то в 1907-11г.Э., указал на эффект отклонения световых лучей проходящих вблизи Сол.Тогда учитывались лишь компаненты: g00 ~1+(2ф/с(2)) и поэтому для угла отклонения было получено , вдвое меньше приводимого :a’=2Gmo/с(2)R-но хоть эта ф-ла была применена ещё Зольднером(18001г, тогда это неочень интересовало и самого З.),это на основе карпускулярной природы света ,лишь после 1915г : Rab-(1/2)gabR=(8пG)/c(4))Таb
Э.,на основе этого Ур. окончательно решил задачу об отклонении световых лучей.При этом для угла отклонения луча альфа был получен вытекающий из ОТО результат: альф=1’,75ro/R.Ну и , когда речь идёт о релятивиской заержке электромагнитного сигнала в неоднородном гравитационном поле( ну это и эксперемент , проделанный ещё в середине 60-х,радиолоцирование Меркурия , и подобные наблюдения пространства около объектов с высоким грав. потенциалом, в частности, двойные Ч.Д.) показывали ( сейчас всё таки речь пойдёт о Меркурии ), при неучёте эффектов ОТО сигнал доходил до планеты за времени t=2r/c, ну там r-расстояние по прямой между землёй и лоцируемой планетой и в данном случае опираться на это вот выражение:ds(2)(1-arg/po+(brg(2)/2po(2))+….) c(2)dt(2)-(1+(yx(rg/r)+…)[dpo(2)+po(2)(sin(2)тета большая dф+ dтета ольшая(2))].(В ОТО альфа( а)=бета( b)=y=1 ,а в других теориях гравитаций альтернативных ОТО, коэффициенты альфа, бета и гамма , будут отличаться от значений вытекающих из ОТО),то тогда должно быть дополнительное запаздывание сигнала на величину сигма t,эта величина зависит от взаимного положения планет и Сол. и запаздывание было максимальным, когда сигнал проходил вблизи края Сол, ну там так было:сигма t~4GMo/c(3)[1+((1+y)/2) ln(4r1r2/R(2))],R- это был прицельный параметр , r1-это есть расстояние от Земли до Сол., а r2-это есть расстояние от Сол., до лоцируемой планеты( Меркурий) и значение сигма t мах достигается когда R=ro,в случае с Меркурием это 2,4х10(-4)с при у=1-это соответствует ОТО. КРУГОВОЕ движение перигелия планет. Особенно сильно выражен этот эффект у ближайшей к Сол. планеты – Меркурия(43угловые секунды) .Ну и почти все основные следствия из ОТО были подверждены эксперементальным путём. Ну это ( толко , как пример всё это будет) В 2008 году благодаря J0737-3039 была открыта аномальная прецессия оси вращения пульсара под действием сильного поля тяготения своего соседа. Наблюдаемый эффект, известен как прецессия, был предсказан самим Эйнштейном примерно 90 лет назад, но до этого момента еще не наблюдался. Согласно ОТО, два массивных тела, обращающихся рядом, должны вызывать искривление пространства, достаточное для cмещения оcи, вокруг к-рой они вращаются. Как следствие такого смещения, сами тела начнут колебаться. Именно эти колебания на протяжении четырех лет измеряли аcтрономы во время затмений пульсара А. Когда сигнал от одного из пульсаров( в данном случае пуьсары пример объектов с высоким грав. потенциалом) на пути к Земле проходит в непосредственной близости от другого пульсара, сильное искривление пространства-времени и замедление хода времени в окрестности последнего вызывает задержку прохождения сигнала до 90 миллисекунд (также известный как гравитационная задержка сигнала-эффект Шапиро, из-за этого эффекта в поле тяготения электромагнитные сигналы идут дольше, чем в отсутствие этого поля.), ещё эффект гравитационного смещения времени, ещё :РЕЛЯТИВИСТСКАЯ аберрация. Быстродвижущиеся частицы - например, электроны - испускают лучи прежде всего в направлении своего движения. ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ массы и энергии. ОПТИЧЕСКИЙ эффект Доплера. Как и в случае с движущимися источниками звука, длина световых волн, воспринимаемых наблюдателем, меняется, если источник света движется относительно него. Так, если источник света приближается к наблюдателю, имеет место "фиолетовое смещение" спектра видимого света. Если же источник света удаляется, то имеет место "красное смещение" спектра.….. Ну насчёт грав. волн,хоть их пока не нашли,но есть всё таки ряд косвенных, причём весьма убедительных улик указывающих на их существование , как пример в 1974 году, в созвездии Орла были открыты две н.з. , вращавшиеся друг относительно друга. Удалось зафиксировать радиоизлучение, испускаемое с поразительной периодичностью одной из этих звезд - погрешность интервалов составляла всего три миллионные доли секунды. Поэтому данный пульсар, известный под названием "PSR 1913 + 16", можно было использовать в качестве точнейших "часов". ТАЙМИНГ. РАСШИРЕНИЕ времени в гравитационном поле.Ну эти все прогнозы и их правильность, есть подтверждение , так называемого”нулевого принципа ОТО”, т.е. принципа , к-рый в равной мере можно отнести и СТО(эффекты, связанные с ускорением систем отсчёта
:эффект близнецов, к этому тоже отоситься, ещё эффект Лензе — Тирринга), но с этого принципа начался старт именно ОТО, а именно это « принцип эквивалентности». Ещё полное эксперементальное подтверждение двух главных( базовых) принципов ОТО:
I) Принцип равенства гравитационной и инертной масс
II) Принцип движения по геодезическим линиям…Вообщем комменты и так большие получаются и чтоб это округлить не станем перечислять всё , скажем только, что данные эффекты наблюдаются и возле коллапсирующих объектов, кандидатов в ч.д.Ещё и сами эти объекты , ну их , как раз дифференцируют полагаясь на прогнозы , выходящие из ОТО…. И ещё надо добавить, что ,до сих пор нет экспериментальных свидетельств, опровергающих ОТО... Т.е. ,это есть вполне состоявшася и удачная, на сегодняшний день, теория….

User rage, 09.02.2010 20:45 (#)

ОТО НАШЛА ШИРОКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ В СОВРЕМЕННОЙ КОСМОЛОГИИ:
Центральным пунктом для физической космологии является метрика Фридмана — Леметра — Робертсона — Уокера,к-рая является космологическим решением уравнений Эйнштейна. Это решение предсказывает, что Вселенная должна быть динамической: она должна расширяться, сжиматься или совершать постоянные колебания. Эйнштейн сначала не мог примириться с идеей относительно динамической Вселенной, хотя она явно следовала из уравнений Эйнштейна без космологического члена. Поэтому в попытке переформулировать ОТО так, чтобы решения описывали статичную Вселенную, Эйнштейн добавил космологическую постоянную к полевым уравнениям
Но , получившаяся статическая вселенная была нестабильна. Теория нестационарной Вселенной с космологическим членом была создана, впрочем, ещё до открытия закона Хаббла усилиями Фридмана, Леметра и ДеСиттера. (В 1917г.,как уже говорилось Э. ввёл в своё основное уравнение ^-постоянную , в нерелятивиском пределе приводит к некоторому обобщению ньютоновского тяготения ,если космологическая постоянная была бы мала , то её роль была бы малой не только в слабых полях(земное тяготение, в пределах Сол. системы),но и в теории ч.д., но в нашем случае ^-современные данные наблюдений говорят об обратном).. . Уравнения для расширяющейся вселенной показывают, что она становится сингулярной, если вернуться назад во времени достаточно далеко. Это событие называют Большим Взрывом. В 1948 году Дж. Гамов издал статью
описывающую процессы в ранней Вселенной и предсказывающую существование космического микроволнового фонового излучения, происходящего от горячей плазмы Большого Взрыва;а в 1949 году Р. Алфер и Герман, провели более подробные вычисления. В 1965 году А. Пензиас и Р. Вилсон впервые идентифицировали реликтовое излучение , подтвердив таким образом теорию Большого Взрыва и горячей ранней В…Фундоментальные положения теории относительности, к-рые важны для космологии, такие:
1)Скорость света конечна, не зависит от скорости источника или наблюдателя.
2) События, являющиеся одновременными с точки зрения одного наблюдателя, в общем случае не являются одновременными с точки зрения других наблюдателей, поэтому абсолютного времени не существует. 3) Каждый наблюдатель может определить свое собственное время -- время, измеренное хорошими часами, движущимися вдоль его мировой линии.
4) Наблюдатели могут присваивать событиям, находящимся не на их мировых линиях, времена и расположение в пространстве с помощью наблюдений с радаром.
5) Каждый наблюдатель обнаружит, что его часы идут быстрее, чем другие часы, движущиеся по отношению к нему, и это математически последовательное явление, вытекающее из свойств наблюдений с использованием радара.
6) В результате, неускоренные мировые линии между двумя событиями будут иметь самое длинное собственное время среди всех мировых линий, соединяющих эти события.
7) Гравитация требует, чтобы пространство-время имело не-Эвклидову геометрию, и эта кривизна пространства-времени должна создаваться материей.

По современным представлениям, существует четыре способа образования ч. д.:
1) Гравитационный коллапс достаточно массивной звезды на конечном этапе её эволюции.
2) Коллапс центральной части Галактики.
3) Формирование ч.д. в момент Большого взрыва, в результате флуктуаций гравитационного поля или материи.
4) Возникновение ч.д. в ядерных реакциях при высоких энергий — квантовые ч.д. Прикол по отношению к тем , кто надоедает с соовторством Милевы Марич( достали уже, для Кэн(ов)) http://albert-einstein.org.ua/4/1.html
Исходные предложения Фридмана заключаются в следующем . Вводится пространственная координатная система , относительно к-рой вещ-во предполагается неподвижным ( сопутствующая координата), постулируется ортогональность времени к этому пространству . Также предпологается, что само пространство обладает постоянной кривизной ( положительной или отрицательной и зависящей от времени). При таких предположениях квадрат элементарного интервала можно написать в таком виде:
dtau(2)=-(R/c)(2) dsigma(2)+M(2)dt(2) (а) и здесь dsigma(2)-это квадрат элемента длины на сфере или псевдосфере единичного радиуса ( на сфере при положительной кривизне и на псевдофере Лобачевского при отрицательной кривизне ). А выбор координат на сфере и псевдосфере несущественен ; Фридман принимает в случае сферы :
dsigma(2)=dx1(2)+sin(2)x1dx2(2)+sin(2)x1sin(2)x2dx3(2) (б),
а в случае псевдосферы: d tau(2)=1/x3(2)(dx1(2)+dx2(2)+dx3(2)) (в)
Уравнение Э-Фридмана можно будет записать так: Rik-1/2gikR+^gik=- н Tik (г),долгое время самим же Э. Ур с ^=/=0 неверны.. член ^gik дложен рассматриваться совместно с членом н Tik, ну и здесь нужно иметь ввиду, что тензор массы Tik- определяется из локальных соображений невполне однознаяно , а лишь с точностью до слогаемого ,это физически соответствует произвольной постоянной в выражении для давления(“давление на бесконечности”), пропрционального gik. Космолгический член ^gik, будет , как раз компенировать неоднозначность в определении тензора Tik.А для однозначного определения тензора Tik и постоянной лямда бывают необходимы добавочные соображения . Ну в задачах астрономического типа, обычно требуется , чтоб в бесконечности пространство было эвклидово , тогда там тензор Tik обращался в 0. Тогда необходимо будет условие ^=0.А вот в космологической же задаче условий на бесконечности ставить нельзя и тот или иной выбор ^-гическо гипотезе, по- утверждению, довольно компетентных людей в этой области, например Хоукинджа, ни одна космологическая гипотеза не может быть полной, но использование Ур Ф.(г)- можно считать вполне оправданным . Решая уранение (г) при исследованных имже предложения Ф. исследовал , как стационарный случай R=const,так и не стационарный R=R(t). В стационарном случае выражение (б)( положительная кривизна) это приводит к обощённым решениям Ур. Э.-Де Ситтера, соответственно , соответсвующем ^>0,положительной плотности ( отрицательная кривизна) приводит к новым решениям , но таким, к-рые соответствуют нулевой или отрицательной плотности . Наиболее интересными яв-ся результаты Ф., относящиеся к нестационарному случаю . В этом случае будет М=М(t) и введя в dt’=M(t)dt вместо t новую переменную можнобез ограничения общности свести задачу к случаю М=1.И тогда при положительной кривизне для R(t) получится Ур. RR ’(2)/c(2)+R-(^/3c(2))R(3)=A(д) при отрицательной кривизне RR’(2)/c(2)-R-(^/3c(2))R(3)=A(е), А-постоянная и связанная с плотностью Ур: н R(3)=3А (ж) и при положительном знаке постянной А получается решение с положительной плотностью , т.е., так Ф. была доказана возможность нестационарных решений. . В теории Фридмана имеется однородная самогравитирующая среда, состаящая из частиц , к-рые разбегаются так, что все расстояния между частицами увеличиваются по одному и тому же закону .
Одним из независимых аргументов, принимаемыхво внимание в середине 90-х годов анализ данных галактических каталогов по распределении материи в пространстве , использование совокупности различных методов определения массы нерелятивиской материи не превышает 30% от критической плотности рс:
омега большая =рм/рс(Ур.з) где
pm=pD+pB,pc=3Ho(2)/8пG~10(-29) гсм(-3)(Ур.и). Ну уже говорилось , что по Ф. довольно распространённая , впоследнеевремя интерпретация состовляла в том, что В не обладает нулевой пространственной кривизной. Действительно, если не вводить в рассмотрение тёмную энергию , то для открытой космомодели , то уравнение Фридмана:
рс=рм+3/(8пG Rk(2))- где Rл- современный радиус кривизны пространства, но мы живём в расширяющейся (инфляционной) В, по многим моделям, в том числе и по инфляционной получаются очень малые значения пространственной кривизны Rk(-2),что вполне совпадает с наблюдениями ( т.е. В. Получается открытой и плоской), ещё современный возраст В. в открытой модели без тёмной энергии составит 11 милрд. лет, а тем не менее отценки самых старых объектов В. составляют около 13-14млрд. лет.Есть и ряд других оргументов против открытой модели с большойпространственной кривизной.Если пространственная кривизна полностью отсутствует, то только в этом случае можно говорить о том, что около 70% плотности энергии в современной В приходятся на тёмную энергию, к-рая не может возмущаться гравитационными полями структур и остаётся “ нескученной”( некластизированной) в ходекосмологической эволюции и это последнее требование означает, что эффективное давление этой материи отрицательно, но достаточно велико по абсолютной величине. .И надо добавить , что модель с пространственной кривизной была окончательно отвергнута на основе результатов наблюдения неоднородностей КМИ( МФИ), анизотропии реликтового излучения, точнее даже первого пика в угловомспектре анизотропии , точнее определения первого пика в угловомспектре анизотропии , наиболее чувствительного к значению пространственной кривизны .Уже в начале 21 века, благодаря этим измерениям стало ясно , что трёхмерное пространство с высокой точностью эвклидово,т.е. Rk(-1)- близко к нулю. Космологическая константа имеет отрицательное давление, равное её энергетической плотности, и поэтому вызывает ускорение расширения В. Тёмная эне́ргия- это гипотетическая форма , к-рая имеет отрицательное давление и равномерно заполняющая всё пространство Вселенной. СогласноОТО, гравитация зависит не только от массы, но и от давления, причём отрицательное давление должно порождать отталкивание, антигравитацию. Согласно последним данным, обнаружившим ускоренное расширение Вселенной, такая сила действительно действует в космологических масштабах. Тёмная энергия также должна составлять значительную часть т. н. скрытой массы В. Существует, как минимум, два варианта объяснения сущности тёмной энергии:
1)Тёмная энергия-это космологическая константа неизменная энергетическая плотность, равномерно заполняющая
2) тёмная энергия есть некая квинтэссенция- динамическое поле , энергетическая плотность, к-рого может меняться в пространстве и времени. На тёмную энергию в нашей В. приходится около 80% всей энергии .Эффект антитяготения усиливается ещё и потому, что гравитирующая плотность тёмной материи вырожается в виде -2роv.Эффективная гравитирующая плотность
роeff= ro+3p. В правой части ф-лы коэффициэнт 1 перед плотностью и коэффициент 3 перед давлением будут возникать из-за того , время одномерно , а пространство трёхмерно, при рv=-роv-сумма в правой части оказывается отрицательной :
роэфф=роv+3рv=-2 роv<0.
Отрицательная эффективная плотность означает отрицательное тяготение .Таким образом, стоящая в соотношении универсальная постоянная Хаббла будет обретать особую роль.Количественная оценка по измеренному значению плотности тёмной энергии приводит к величине (100кмс(-1),Мпк(-1)): hv=Hv/100=((8пG/3)роv)(1/2)~0.60-0.64. Последняя величина недалека от от значения постоянной Хаббла ho=Ho/100=0.72+(-)0.04, к-рая определяется по глобальным космологическим наблюдениям.
поэтому говорят, что частицы погружены в вакуум Энштейна-Глинера с постоянной плотностью ро= ^/8пG и эта плотность вносит вклад в полную массу.
Космологическая константа имеет отрицательное давление, равное её энергетической плотности, и поэтому вызывает ускорение расширения Вселенной. Причины, по к-рым космологическая константа имеет отрицательное давление, вытекают из классической термодинамики.

Причины, по к-рым космологическая константа имеет отрицательное давление, вытекают из классической термодинамики. Работа, выполняемая изменением объёма равняется pdV, где р-давление Но количество энергии, увеличивается с увеличением объёма , так как энергия равняется ро V, где ро — энергетическая плотность космологической константы. Следовательно, p отрицательно и, фактически, p = −ро. И важнейшей проблемой современной физики , (сказывающейся и на теории ч.д), яв-ся то, что большинство КТП, основываясь на энергии квантового вакуума, предсказывают громадное значение космологической константы — на многие порядки превосходящее допустимое по космологическим представлениям. Это значение, следовательно, возможно( как предполагают, одно из распространённых предположений)скомпенсировано неким действием, почти равным (но не точно равным) по модулю, но имеющим противоположный знак. В квазилинейных областях ,где возмущения плотности невелики , галактики продолжают разбегаться в соответствии с начальными условиями.Но и в этих областях В хаббловские потоки искажены, считается, что через десятки миллиардов лет , перкулярные скорости затухнут из-за динамического влияния тёмной энергии и движения галактик будет следовать хаббловскому закону, как и в ранней В.На квазилинейной стадии эволюции нашей В . описывается обощённым уравнением Фридмана:
(b/Hv)(2)=c/b+b(2)-k=f(2)(b)-k(x), тут( t,x)-это лагранжевы координаты , сопутствующие вещ-ву , 4-cкорость материи даётся выражением uz, tz, b=b(t,x)- масштабный фактор объёмного расширения материи , сопутствующая плотность материи равна
pM=3cHv(2)(8пGb(3)),Hv=Но кв. кор из Омега V- константа Хаббловской тёмной энергии , ф-ция
fb=(c/b+b(2))(1/2)(>)=1,a произвольная малая функция пространственных координат к=к(х)- она описывает локальную кривизну пространства. активными.
….Ну можно ещё раз вернуться к “проблеме космологической постоянной”,Э. рассматривал лишь статический случай . Ещё Э. не решился явно допустить отрицательного давления , но введя ^- космологическую постоянную и приравняв давление , т.о., равным нулю, а физический смысл этой постоянной свёлся к отрицательному давлению…. Ну в ОТО выбор систем координат , разумеется произволен. Собственное время наблюдателя t можно рассматривать ,как уневерсальное время тау , специально выбирая систему координат так, чтоб временная компанента метрического тензора была равна единице g00=1.Ну и , разумеется , вопрос об адекватности термина “универсального времени” имеет сугубо дискуссионный характер .за универсальное время , как утилитарный способ согласования понимания времени в ОТО и в ньютоновской силе тяготения высказывались Джинс и Эддингтон, а Де-Ситтер показал , что система координат в ОТО может быть выбрана , в том числе и таким образом , что обеспечивается полная инвариантность относительно любых преобразований всех четырёх переменных , а время будет отличаться от универсального ,Гендаль отрицал универсальное время, как зависящее от особого типа связи между материей и движением в мире …Собственное время физического наблюдателя отличается от универсального времени также и по следующим причинам:
-наблюдатель существует во времени ,значит видит свой мир из преобразующееся со временем системы отсчёта
-универсальное время отсчитывается от горизонта наблюдаемой В., а собственное время от самого самого наблюдателя .Инвариантное преобразование Ур. Ф.Там надо обозначить основные параметры В.,это скорость света с, среднюю плотность вещ-ва ро , параметр расширяющейся В. Н=а/а’,это всё связанно между собой системой Ур. грав. поля следущим образом:
kc(2)/a(2)=(8пG/3)po-H(2)+(^/c(2))/3
kc(2)/a(2)=(2q-1) -H(2)+(^/c(2)). При q=1,а ^=0 решение Ф. будут иметь вид:Н=с/а,ро=(3Н(2))/4пG,q=aa”/a’(2)=1 и здесь , как раз можно убедиться, что радиус кривизны пространства по времени будут связаны между собой соотношением следующего вида : a’=Ha, a’’=-((a’)(2))q)/a=-Ha’Б ну отсюда можно вывести Ур. для параметра расширения…. Преобразование времени собственное время наблюдателя ,здесь надо будет учитывать , что время должно рассматриваться , как одна из четырёх осей системы координат и не должа формально отличаться от пространственных осей в четырёхмерном пространстве-времени, ещё , необходимо отметить , что динамический масштаб времени в два раза превышает горизонт наблюдателя . При приближении к временному горизонту наблюдателя ход времени в собственной системе координат стремиться к бесконечности , время останавливается.Так же обстоять должно дело и с расстоянием в пространстве, преобразование времени переносит точку отсчёта расстояния на горизонт, а шкала расстояний вблизи нуля бесконечно растягивается.По-другому , пространство –время наблюдателя сворачиваются на горизонте , и бесконечные п-в масштабы В. , как бы упаковываются в узкий диапазон поля зрения наблюдателя.Это своего рода сущность любого горизонта…А существование самого временного горизонта будет означать , что в точке пространства , где расположен сам наблюдатель , не могут существовать объекты старше Т=-1/2Н0, из этого вывода следует протейший вывод отценки верхней границы постоянной Хаббла. Пространственно-временная дисперсия и стрела времени . Долгое время после открытия Эдвином Хабблом (Edwin Hubble) в 1929 г. расширения Вселенной считалось, что оно всегда происходит по линейному закону. Однако в 1998 г. наблюдения удаленных сверхновых типа Iа после уточнения расстояний до них показали, что расширение В. происходит с ускорением. Теоретическое объяснение этого явления возможно или путем введения положительной космологической постоянной в ОТО .Стандартная космологическая модель хорошо описывает всю совокупность данных наблюдений, однако некоторые свойства современной В. оставляет без объяснения – например, отсутствие крупномасштабной неоднородности и изотропию В., или её характерную структуру в виде галактик и их скоплений. Модель инфляционной Вселенной позволяет избежать этих недостатков. Она предполагает, что на раннем этапе Вселенная расширялась не по степенному, а по экспоненциальному закону. Эту стадию расширения называют инфляционной потому, что на ней масштабный фактор и вместе с ним физическое расстояние между любой парой точек увеличивается, а плотность энергии пространства остаётся постоянной. Такое необычное поведение оказывается возможным лишь при таких состояниях физических полей, которые соответствуют отрицательному давлению, а по-другому , на протяжении короткой инфляционной фазы само пространство расширяется быстрее скорости света. А это приводит к квантовым флуктуациям, порождающим пространственно-временные волны ... Однозначность космологической модели по параметру укорения даёт также нкоторое право на жизнь и гипотезе центральной симметрии п/в рядом с распространёнными общими гипотезами расширения,хотя и с оговоркой, что это ну не бесспорная гипотеза,хотя бы потому, что у В. нет выделенной оси.

Ну здесь можно ещё зацепить,хотя бы, «стрелу времени»:
Ну само выражение «стрела времени» было введено Эддингтоном (“Природа физического времени” -1928г).В том виде, в к-ром время входит в фундоментальные законы физики от классической динамики до теории относительности и квантовой механики ,оно не содержит различий между прошлым и будущим .Но на макроуровне,разумеется,различия есть.
При преобразовании времени в нестационарной модели с параметром ускорения q=1 условие инвариантности решений уравнения Фридмана приводит к появлению фактора времени :K=1/s.r.f:1+2H0t,a предложение центральной симметрии преобразования пространства-времени – к появлению фактора вращения М=кв. кор из:(1-Н0(2)r(2))/c0(2) и закону Хаббла.За счёт факторов времени и вращения создаётся пространственно- временная волна, соответствующая световой , где введение системы координат наблюдателя возможно только при определённых условиях его существования. По времени временного интервала теоретически можно вообразить четыре типа систем координат в преобразующемся пространстве –времени ….:
1) локальная общая система координат с0dтау
2) локальная cобственная система координат наблюдателя с0dтау
3) сопутствующая общая система координат наблюдателя сfdтау
4) сопутствующая собственная система координат наблюдателя сfdt
Ну и должны соблюдаться следущие два условия:
сf=с=>s.r.f: (1-Н0(2)r(2))/c0(2))= 1/s.r.f:1+2H0t
сf* с=c0(2) =>(1-Н0(2)r(2))/c0(2))/( 1+2H0t)=1
Временной интервал в системе координат наблюдателя можно представить в виде:
с0dt=cfdt(2)= (1-Н0(2)r(2))/c0(2))/( 1+2H0t)dt(2)=c0(2) (1-Н0(2)r(2))dtau(2)=cf(2)dtau(2)
Это даёт возможность наблюдателю построить собственную систему координат, с собственным временм t бeз нарушения принципа причинности на основе ременного интервала Робентсона-Уокера. Соотношение пространственно- временной волны преобразует сопутствующую систему координат в виде:
-H0r0(2)/2c0(2) это при t<0
(H0r0(2)/2c0(2)) (1-Н0(2)r(2))/c0(2)) при t>/=0

Дисперсное соотношение показывает, что условие современности наблюдателя выполнимо только в положительной оси области времени ,т.е. преремещение наблюдателя возможно только вперёд по времени ( в будущее).Ход времени наблюдателя не произволен, а задётся дисперсией частоты просраственно- временной волны и здесь есть два жёстких фундоментальных огранечений для наблюдателя:
Возможность движения по стреле времени только в будущее.
Возможность наблюдать только прошлое.
Дисперсное соотношение для пространственно- временной волны жёско связывает собственное время наблюдателя с изменением масштаба расстояния r0 и определяет причину хода времени , связывая его с преобразованием пространства.Это есть формальное следствие принципа причинности в преобразующемся пространстве- времени. Термодинамическая стрела времени. Эту стрелу связывают со вторым началом термодинамики, к-рые утверждают , что любая изолированная система всегда стремится к состоянию термодинамического равновесия, в ходе к-рого энтропия возрастает. Стремление к термодинамическому равновесию имеет универсальный характер и не знает исключений. Отсюда возникает идея, что время течет в том направлении, в к-ром происходят необратимые физические явления с возрастанием энтропии. Черин , например,несогласен с этой постоновкой вопроса , потому,что это можно считать частным случаем общего методологического принципа локальности физических явлений (к-рый можно рассматривать как переформулировку принципа близкодействия): все явления, происходящие в конечной области пространства, определяются силами и полями, действующими в этой области и не зависят от того, что происходит в других областях пространства, не взаимодействующих (в течение рассматриваемого интервала времени) с данной. Поэтому поведение любого локального процесса, не может зависеть от роста энтропии в других местах и во В. в целом. Заметим, что само второе начало термодинамики является статистическим законом, т.е. требуемое им возраста¬ние энтропии происходит только в среднем, только если не обращать внимания на флуктуации. При точном описании в данной локальной области и на данном отрезке времени энтропия может и уменьшаться, – это отражает конкретные процессы, происходящие в данной системе. Эти процессы (к-рые и проявляются как флуктуации), как правило, управляются фундаменталь¬ными динамичес¬кими законами физики, к-рые инвариантны относительно изменения знака времени, т.е. не могут указывать никакого направления времени, глобальный второй закон термоди¬намики никак не определяет течения локальных процес¬сов: мнимая термоди¬намическая стрела времени никак не ощущается ими. Космологическая стрела времени. Расширение В. имеет всеобщий, всемирный характер, и, казалось бы, лучшего процесса для обоснования направленности времени подобрать нельзя. Тем не менее существуют серьезные препятствия для этого. Действительно, расширение В. проявляется во взаимном удалении галактик и их скоплений друг от друга. Но это отнюдь не означает всеобщего растяжения всех расстояний и длин в мире. Размеры всех тел во В. не возрастают со временем, – они никак не ощущают движения галактик. Общее космологическое расширение представляет собой далекий фон пространственно-временной метрики,к-рые совершенно не сказывается на свойствах пространства и времени в масштабах звезд, планет или тел, находящихся на поверхности Земли. То, что это так, строго доказано А. Эйнштейном методами ОТО в 1945 г.”Свойства мира планет такие же, как если бы не существовало ни космического расширения, ни кривизны”, – заключает Эйнштейн . Но и здесь, в этой теореме, имеет место принцп локальности физических явлений. Поэтому против космологической стрелы справедливы возраже¬ния того же рода, что и против термодинамической. Если бы космологическое расширение определяло стрелу времени.космологическая стрела не может служить основанием для представления о направленности времени. Опыт показывает, что в настоящее время Вселенная расширяется. Но отнюдь не обязательно, что это расширение будет продолжаться всегда. В релятивистской космологии существуют модели, в которых расширение Вселенной в какой-то момент ее эволюции сменится сжатием. Что же, при этом стрела времени изменит свое направление и время потечет вспять?Нет, так не должно быть ,по идее .Сжатие будет происходить в том же времени, в каком происходило расширение. Здесь снова речь идет об изменении направления процесса эволюции Вселенной, но вовсе не времени, в к-ром происходит эта эволюция. Если бы стрела времени сменила направление, то в сжимающейся Вселенной лучи света, например, вместо того чтобы излучаться звездами и уходить в мировое пространство, входили бы в звезды и т.д., т.е. явное нарушения причинности.Волновая стрела времени. Эта стрела связывается с необратимым процессом испускания волн каким-либо источником. Например, свет, испущенный звездой в пустое пространство (“во Вселенную”), конечно, никогда не вернется назад к звезде. Или в более простом примере, предложенном Поппером: когда бросают камень в воду, от него по поверхности водоема идут расходящиеся волны; но никогда не увидишь, чтобы от берегов водоема пошли нарастающие волны, сомкнувшиеся в одной точке. Таким образом, распространение волн – это необратимый процесс, и с ним якобы можно связать стрелу времени. Ходячая интерпретация этих явлений заключается в том, что их связывают с диссипацией энергии и возрастанием энтропии, что и объясняет их необратимость, а это не следует из законов механики или электродинамики, симметричных по отношению к изменению знака времени; поэтому испускание волн определяет стрелу времени, направление которой совпадает с термодинамической стрелой. Это рассуждение убедительно опроверг К. Поппер. Он указал, что хотя стрела времени не подразумевается фундаментальными уравнениями, она тем не менее характеризует большинство решений. .этих уравнений – из-за необратимости начальных условий. Процесс распространения волн «теоретически обратим – в том смысле, что физическая теория позволяет указать условия, к-рые обратили бы процесс, и в то же самое время он причинно необратим – в том смысле, что причинно невозможно реализовать требуемые условия» . Итак , наблюдаемая здесь необратимость возникает не в результате необратимости законов природы, а вслед¬ствие такой организации процесса, где исключает его обратимость (расходя¬щиеся волны, возникшие при бросании камня, не могут сойтись обратно). Наряду с такими процессами и рядом с ними мы можем организовать полностью обратимые процессы, например последовательное испускание и поглощение волн атомами, находящимися в фокусах эллипсоидального зеркала . Вообщем ,и с с процессами распространения волн никак нельзя связать универсальную стрелу времени. Ну про «поворот стрелы времени»: пусть будет такой пример:
http://ufn.ru/ufn07/ufn07_9/Russian/r079f ( Можно посмотреть где нибудь “ КОСМОЛОГИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ВСЕЛЕННОЙ
С ПОВОРОТОМ СТРЕЛЫ ВРЕМЕНИ ” А.Д. Сахаров А это «Стрела вреремени» Хоукинджа : http://psylib.ukrweb.net/books/hokin01/txt09.htm ). В классической и нерелятивиской квантовой механике и в квантовой теории поля допускают обращение времени (в теории поля - одновременно с
СР-преобразованием). А статистические уравнения, необратимы. Если рассматривать современные космологические модели с учётом расширения В. , согласно к-рым некоторый момент времени характеризуется обращением в нуль пространственного метрического тензора( ну момент “фридмановской сингулярности” Ф ). В 68-г АДС предложил , что в космологии можно рассматривать нс только более поздние, чем Ф но и более ранние моменты времени, однако при этом статистические свойства состояния В. в момент Ф таковы, что энтропия возрастает вперед во времени, так и назад во времени: dS/dt > 0, S(t) > S(0) при t > 0,
dS/dt < 0, S(t) > S(0) при t < 0. Т.о. , предположено, что при t >0 действуют нормальные статистические уравнения, а при t < 0 - обращенные по времени. Это обращение относи ко всем неравновесным процессам, включая информационные, т.е. «поворот стрелы времени», в картине мира в целом восстанавливается равноправие двух направлений времени, присущее уравнениям движения. Между областями мира c t > 0 и t < 0 динамическое взаимодействие отсутствует , но предположение о повороте стрелы времени является физически содержательным - из него должны следовать некоторые утверждения о характере начальных условий в точке Ф. СРТ-симметрии В. Согласно этой гипотезе, все события во Вселенной полностью симметричны относительно гиперповерхности, соответствующей моменту космлогиического коллапса Ф. Полагая для этого момента t = 0, требуем наличия симметрии для преобразования t.-.>-tЕдинственная точная симметрия, включаю отражение времени, - это СРТ-симметрия. Из СРТ-симметрии следует сингулярность точки Ф и нейтральность по всем инвариантным зарядам. Нейтральность B. требует, чтобы наблюдаемая барионная асимметрия возникала в ходе неравновесных процессов расширения В. Ну и можно преположить нарушение барионного заряда, но возможно сохранение комбинированного заряда типа 3В+/-lгде В - барионный заряд, L - лептонный заряд. Но СРТ симметрия может быть вызвана нетолько поворотом стрелы времени , так же , как и не является единственной возможной реализацией поворота стрелы времени. Достаточно потребовать, чтобы в момент Ф выполнялись статистические условия отсутствия корреляций. Короче, из гипотезы( это можно рассматривать , по- крайней мере,как гипотезу) космологической СРТ-симметрии следует сингулярность точки отражения и обращение в 0 всех сохраняющихся зарядов. Ну А.Д. С. очень интересовался космологической сингулярностью и физическим свойствам времени, т.е. А.Д.С. ввёл фундаментальную гипотезу , согласно к-рой время течет к будущему в обе стороны (по временной координате) от момента сингулярности, в том смысле, что энтропия при этом возрастает и при t.--.>-бесконечность и при t.--.>+бесконечность, когда t= 0-это сингулярность ,энтропия в момент сингулярности является минимальной, это «поворот стрелы времени» А.Д. Сахаров одним из первых обратил внимание на другую величину - обратную полную энтропию В( ну А.Д.С. имела место быть модель многослойной В. или пульсирующая В.). Важное значение модели Сахарова, заключалась в том, что она дала решение проблемы энтропии, альтернативное инфляции. Ну , а проблема энтропии явилась одним из главных побудительных мотивов при создании оной из популярных сегодня инфляционной модели Линде , ну с проблемой энтропии инфляционная модель решает ряд других фундаментальных космологических проблем (однородности, горизонта и др..).

User rage, 09.02.2010 21:02 (#)

ГРАВИТАЦИОННЫЙ КОЛЛАПС И МЕХАНИЗМ ОБРАЗОВАНИЯ ВН. : Ч.д. образуется, когда определенное количество вещества сжато в сферу радиусом, равным радиусу Шварцшильда.Это может, например, случиться, когда массивная звезда в конце своей жизни сколлапсирует под действием силы своего собственного гравитационного притяжения. Если в начале коллапса масса звезды (ее ядра или всего того, что от нее осталось) превышает 3 М0 (не исключено, что этот предел может быть и меньше), то пока нам неизвестна сила, которая в этом случае могла бы предотвратить неудержимое сжатие звезды— оно будет продолжаться до тех пор, пока все вещество звезды не окажется сосредоточенным в некоторой точке, называемой сингулярностью. В сингулярности вещество сжато до бесконечной плотности бесконечно большими гравитационными силами; иначе говоря, кривизна пространства-времени в сингулярности бесконечна. Однако современная физика пока еще не в состоянии оперировать бесконечными силами и плотностями; поэтому можно считать, что законы природы — в том смысле, как мы их понимаем — в сингулярности утрачивают силу. Что же касается вещества, из к-рого состояла сколлапсировавшая звезда, то, казалось бы, в сингулярности оно должно перестать существовать(хотя последнее утверждение несколько спорно)…. Гравитационное взаимодействие настолько слабо по сравнению с другими силами природы, что и квантовые эффекты—к-рого легко проявляются при других взаимодействиях—вряд ли могут быть существенными, когда речь идет о тяготении, разве что на очень коротких расстояниях—порядка планковской длины, но теории квантовой гравитации нет.
Релятив. грав коллапс приводит к минимально плоской геометрии,вообщем , для невращающейся сферической Ш. ВН r= rg/2, а для Керровской ВН r
кончается Звезда может взор¬ваться или каким-то образом
выбросить из себя часть вещества чтобы масса стала меньше предельной.Но трудно представить , что так будет происходить со всеми Зв. независимо от их
размеров. Эддингтон считал ,что сжатие Зв. в точку невозможно. Такой позиции придержива¬лось
большинство ученых: сам Эйнштейн заявил в своей статье, что звезды не могут
сжиматься до нулевых размеров. Враждеб¬ное отношение ученых, например у
Эддингтона.И всё таки было показано,что если масса звезды превышает предел Чандрасекара , то принцип
запрета не может остановить ее коллапс, а задачу о том, что должно произойти
с такой звездой согласно ОТО первым решил в 1939 г Р. Оппенгеймер. После войны о
гравитационном коллапсе совершенно забыли, потому что большинство ученых
было увлечено изучением явлений атомных и ядерных масштабов. Но в
шестидесятых годах благодаря новейшей технике число астрономических
наблюдений сильно возросло, а их область значи¬тельно расширилась, что
вызвало возрождение интереса к астроно¬мии и космологии. Результаты
Оппенгеймера были заново открыты и развиты далее многими физиками.Теперь есть следущая картина: Из-за
гравитационного поля звезды лучи света в пространстве-времени отклоняются от
тех траекторий, по которым они пе¬ремещались бы в отсутствие звезды. Световые
конусы, вдоль поверх¬ности к-рых распространяются испущенные из их вершин
свето¬вые лучи, около поверхности звезды немного наклоняются внутрь. Это
проявляется в наблюдаемом во время солнечного затмения ис¬кривлении световых
лучей, идущих от удаленных звезд. По мере сжатия звезды увеличивается
гравитационное поле на ее поверхно¬сти и световые конусы наклоняются еще
сильнее. Поэтому свето¬вым лучам, испущенным звездой, становится все труднее
выйти за пределы гравитационного поля звезды, и удаленному наблюдателю ее
свечение будет казаться тусклым и более красным. В конце концов, когда в ходе
сжатия радиус звезды достигнет некоторого критического значения,
гравитационное поле у ее поверхности ста¬нет очень сильным, и тогда световые
конусы настолько повернутся внутрь, что свет не сможет больше выйти наружу.
По теории относительности ничто не может двигаться быстрее света; а раз свет
не может выйти наружу, то и никакой другой объект не сможет выйти, т. е. все
будет втягиваться назад гравитацион¬ным полем. Это значит, что существует
некое множество собы¬тий, т. е. некая область пространства-времени, из к-рой инф. не может выйти. Коллапс яв-ся неизбежной фазой в жизни любой звезды, ну в результате коллапса должны появиться или Бк. , или н.з, или ч.д.
…. И так,существуют верхние пределы на массы небесных тел. Для белых карликов это чандрасекаровский предел, он равен приблизительно 1,2-1,4 Мо, для н.з, нижний предел массы.:
Mch~(ch/Gmp(4/3))(3/2)*1/мю(2)=mp(mpl/mp)(3)~Npl.Там mpl-есть планковская масса, а Npl=((mpl/mp)(3) Если действию гравитации в звезде противостоит давление вырожденных нейтронов (нейтронная звезда),а верхний предел для н.з.( и нижний предел для ВН)это предел Толмена-Оппенгеймера-Волкова :
dP/dr=(G/r(2))[ro(r)+(P(r)/c(2)][ m(r)+4п r(3)P(r)/c(2)]/(1-(2Gm(r)/rc(2)); dm/ dr=4пr(2) ro(r)-ypавнение гидростатического равновесия холодной сферически- симметричной звезды , в к-ром учитываются эффекты ОТО.
Точная величина этого предела зависит от уравнения состояния при плотности материи выше, чем плотность ядерной материи ро= 2,8 Х 10 (14) г см 3. Современная теория даёт для максимального значения массы невращающейся звезды оценку (2–3)хМо.Вращение может увеличить максимальную массу н. з. лишь незначительно, до 25%. Т. о., можно считать, что верхний предел массы н. з. не должен быть больше, чем 3Мо.Отатки эволюции Зв. вещ-ва:-, ну, эволюция обычных звёзд сводится к термоядерному горению водорода(главная последовательность) и более тяжелых элементов (стадии после главной последовательности) в ядре звезды. Горение водорода происходит медленнее всего, время жизни звезды после главной последовательности не превышает 10% от времени горения водорода. .Ну ещё раз надо напомнить, во что Зв. превращается в конце своей жизни… Вводим формально грав радиус rg,это есть величина при к-рой параболическая скорость убегания с поверхности становится равной в рамках Ньютоновской теории станет равна скорости света, численно rg=2(GM)/c(2)=3x10(5)M/Mo. Качественно эффекты ОТО можно учесть следующим образом: там, где в ньютоновской теории сила тяжести пропорциональна : GM/R(2) , в ОТО эта сила~GM/R(R-rg) , т.е. сила тяготения обращается в бесконечность на rg.Короче , средняя величина при к-рой эффекты ОТО становятся важными: pocp=3M/4п R(3) , здесь как раз , напрашивается вывод, что ,чем больше масса, тем при меньшей плотности достигаются релятивистские эффекты, они становятся уже важны даже при плотности ро~1г/см(3), т.е. и тогда, когда вещ-во уже находится локально и в обычном состоянии р. эф. появляются просто из-за того,что вещ-ва делается “много”. Для обычных звезд( где потность только 10(16) г/см(3), ну конечно вначале могут проявляться специфические эффекты вещества (нейтронизация, диссоциация ядер и пр.) и,короче, ВН образуется вследствии неограниченного( релятивиского г.к.) гравитационного коллапса , когда продиводействие внутреннего давления сжатию становится “недостаточным”. Но здесь, как начиная с конца ХХ века, считается, что всё не так уж и просто.Есть такая проблема( гипотеза?), как “критический грав. коллапс”. Открытие универсальных св-в критического коллапса является одним из весомых достижений численной теории относительности.Характерным св-м ЧД является экстримальность грав. поля на их поверхности.Это поле настолько сильно , что вблизи горизонта возможны только очень специфические конфигурации полей и материи. Потому, что граничные условия на поверхности ВН яв-ся очень особенными ,поведение ВН, по отношению к окр их В.,высшей степени универсальны.Критический коллапс , к-рый можно хоть поверхностно рассмотреть,может подчеркнуть( показать?) универсальность условий образования ВН малой массы и они аналогичнызаконам скейлинга для критических явлений в физ. кондесационного состояния( Решение этой проблемы помоглибы нам решить не столько даже, то возможен ли грав. р. коллапс или нет, но впервую очередь могло бы определить минимальность массы ВН , минимальную критическую плотность, а так же разобраться с Ур. состояния, а так же,хоть ,здесь эти объекты будут упомянуты- это реликтовые или первичные ч.д., с решением всех Ур. Э., в конце концов окончательно будет решён вопрос о том , возможно ли их существование, при условиях современной В.).Ну начальные данные для системы эволюционных условий куда , как определённые правила входят нерешённые материальные динамические уравнения задаются на некот. пространственноподобной поверхности , так чтоб уравнения связи на гиперповерхности выполняли равенство , ну чисто гипотетически это можно реализовать для любой гравитирующей поверхности ( может , системы, а не поверхности корректней?), постановка задачи K’оши’ зависит от симметрии системы и выбора калибровочных условий, ну координат определяющих вид ур.Э.Ну самая простая из этих задач,это ”естественная” ,для асимптотически плоского сферически симметричного пространства –времени, ну помимо метода Коши (задача Коши для уравнений Э. ) есть и другие методы , благодаря к-рым можно в сущности получить детальную кртину образования двух горизонтов .Есть одна важная загвоздка, к-рая мешает окончательному решению данного вопроса ( т.е. не получается отждествить внешний горизонт событий и внутренний горизонты с горизонтом событий и горизонтом Коши) , не решена окончательно даже качественная геометрия простраства-времени . Получаемые результаты подтверждают существование критических решений ,к-рые содержут промежуточный аттрактор. Можно просто отметить , что изолированных систем , как правило , возможны 3-вида конечных состояний: 1) Материя коллапсирует , превращаясь в ЧД. 2)Образут звезду. 3)Рассеивается , оставив “ вместо себя ” “пустое пространство”.ЧД Керра-Ньюмена образует множество устойчивых точек в басейнепритяжения ВН. Пустое пространство Минковского есть точка притяжения для диспергирущих конфигураций . Граница между этими двумя поверхности является критической поверхностью коразмерности единица.Если система начинает свою эволюцию на этой критическойповерхности она всегда на ней и остаётся.Для большинства систем , всётаки сущ-т особое критическое решение , к-рое яв-ся аттрактором на критической поерхности.Решения , приближающиеся к критической поверхности, имеют бескнечное число затухающих мод возмущений , касательных к критической поверхности и единственную возрастающую моду, к-рая не яв-ся модой в касательном пространстве.Такие решения остаются близкими к критической поверхности , двигаясь по направлению к критическому решению в течении некот. интервала времени , до тех пор , пока не сформируется возрастающая мода, к-рая увлечёт решение или в “басейн” ВН или в пространство Минковского.В течении этой, довольно продолжительной стадии , когда решение близко к критическому, инф. о начальных условиях теряется.Если образуется ЧД малой массы , то её св-ва определяются св-ми критического решения и не зависят от деталей начальных условий.Это и объясняет св-во универсальности критического коллапса.Эта картина схожа с критическими явлениями в физ. конденсированных состояний. Там эволюция во времени почти критических решений для задач гравитационного коллапса может рассматриваться, как поток ренормализационной группы в фазовом пространстве решений . … Ну в современной нам космологическая константа ^ имеет большую величину, ро — энергетическая плотность космологической константы-тоже очень высока,а при ро.--.>p- космологическая константа будет возрастать и плотность гравитирующей энергии начинает стремиться к нулю, вселенная становится Де-Ситеровской
В ., ну и согласно современным представлениям считается, что у всех “современных” ч.д. горизонт событий ещё не сформировался полностью . …
Ну сегодня известно , если полагаться на наблюдение астрофизики?Если звезда в самом конце своей эволюции имеет массу больше M0, она должна превратиться в ч. д. Тем не менее ,это не означает, что все нормальные звёзды (на “главной последовательности“ диаграммы Герцшпрунга — Рассела) с массами M > M0 являются прародителями ч. д. Дело в том, что конечные стадии эволюции массивных звёзд пока ещё поняты довольно плохо. Возможно, имеют место такие процессы, как непрерывная потеря массы, катастрофическое выбрасывание массы и даже разрушение при взрывах сверхновых. Такие процессы могут значительно уменьшить массу звезды в конце её эволюции. Ещё можно показать такой механизм, образования ч.д. из реальных астрономических объектах:- столкновение звёзд в звёздной системе с дисперсией скоростей v0>vp=s.r.f:(2G/r*) бывает по настоящему разрушительным и способствуют её быстрому сжатию из-за диссипации кинитической энергии звёзд в плотное облако , к-рое представляет собой смесь газов , а дальнейшая судьба такого облако неодназначна , будет зависеть от таких параметров , как масса , размер , плотность и угловой момент .Это будет сжиматься из-за истечения газов и потери энергии на излучение и в конечном итоге сколлапсирует в ч.д. или будет фрагментировано на отдельные части при быстром вращении , а также вследствии глобальной неустойчивости , ну для последнего случая характерен обмен энергии между отдельными частями облака , ну в результате этого процесса( впрочем и в случае коллапса) неизбежен рост грав. потенциала остатков столкновения- первоначального облака, ну в данном случае ( в рассмотренном механизме) стадия сверхмассивной Зв., к-рая превращается в sn- будет отсутствовать , возможно , что в кнечной стадии этого процесса могут образовываться ч.д. звёздных масс….
В любом случае, начальная масса прародителей ч. д. может быть существенно больше M0.Существуют различные оценки для минимальной массы M* , звезды-прародителя, к-рая образует ч.д. ( возможный кандидат). Неопределённость этой величины составляет 10-40Мо.. Численное моделирование показывает, что помимо быстрого прямого гравитационного коллапса прародителя ч. д. может также образоваться при взрыве сверхновой. В этом случае падение части вещества после взрыва обратно на ядро приводит к тому, что масса компактного объекта в оставшемся ядре оказывается выше максимальной массы н. з., и в результате этот остаток коллапсирует с образованием ч. д.. Есть указания на то, что более массивные прародители (с массами больше 40 Мо) могут образовывать ч. д.непосредственно, тогда как прародители с меньшими массами создают ч. д. при запаздывающем коллапсе вследствие падения вещества обратно на ядро после возможного начального взрыва. Ну эволюция звёзд в ТДС отличается от эволюции одиночных звёзд вследствие переноса массы от одной звезды к другой. Заключения о массах прародителей ч. д. в этом случае могут быть существенно различными. В частности, ч. д. может образоваться в двойной системе, где кроме обычной звезды существовала н. з., ч. д. может возникать в результате того, что вещество от звезды-компаньона перетекает на н.з. В конечном итоге , это приведёт к тому, что масса н. з. превысит предел массы для н. з..Согласно теории Э., как только радиус небесного тела становится равным его гравитационному радиусу( или приближается к нему, что вернее), свет не может уйти с поверхности этого тела к далекому наблюдателю, то есть оно станет невидимым. Сила тяготения на поверхности звезды с радиусом, равным гравитационному, должна стать бесконечно большой, так же как и бесконечно большим должно быть ускорение свободного падения... С приближением размера небесного тела к гравитационному радиусу тяготение стремится к бесконечности. Теперь оно не может быть уравновешено противоборствующей конечной силой давления, и тело должно неудержимо сжиматься к центру под его действием. Итак, важнейший вывод теории Эйнштейна гласит: сферическое тело, радиус к-рого равен гравитационному радиусу и меньше, не может находиться в покое, должно сжиматься к центру. Увлекаемое тяготением вещество не может остановиться на сфере Шварцшильда (оно испытало бы тогда бесконечную силу тяготения). Возникает объект, к-рый впоследствии получил название ч.д. Описанный нами процесс релятивистского гравитационного коллапса впервые был строго рассчитан с помощью уравнений ОТО... Ещё предполагают, что есть критерий верхней массы массы, после достижения ч. Д. массы приблизительно в десять миллиардов солнечных масс запускается механизм саморегуляции её дальнейшего роста. ….

Есть много спорных вопросов в теории ч.д., например “сингулярность”.
Сингулярность пространства-времени( иногда это называют гравитационной сингулярностью) — точка (или подмножество) в пространстве-времени, через к-рую невозможно гладко продолжить входящую в неё геодезическую. При приближении к сингулярности приливные гравитационные силы стремятся к бесконечности. Это означает, что любое тело будет разорвано. Вообще-то это яв-ся только теоретическим построением. Считается, что описание пространства-времени вблизи сингулярности должна давать квантовая гравитация,которую или ещё не построили,( если её можно построить по принципу).
Расчет идеализированного сферического коллапса показывает, что за короткое время вещество под горизонтом событий сжимается в точку, где достигаются бесконечно большие значения плотности и тяготения. Такую точку называют «сингулярностью» . Более того, математический анализ показывает, что если возник горизонт событий, то даже несферический коллапс приводит к сингулярности. В сингулярности пространство и время не только “искривляются” сильнейшим образом, но и утрачивают, вероятно, свой непрерывный характер, распадаются на отдельные неделимые более промежутки — кванты.Однако, все это верно лишь в том случае, если общая теория относительности применима вплоть до очень малых пространственных масштабов, в чем пока нет уверенности. В микромире действуют квантовые законы, а квантовая теория гравитации еще не создана. Ясно, что квантовые эффекты не могут остановить сжатие звезды в ч. д., а вот предотвратить появление сингулярности они могли бы.
.Ч.д., образовавшаяся в результате коллапса массивной звезды ),— это сферический объем пространства, имеющий радиус, равный радиусу Шварцшильда, и сингулярность—в центре симметрии. Граница ч.д. –это есть горизонт событий( как раз, уже даже здесь есть некоторый спорный момент, ну мы рассматриваем в основном ситуацию, когда горизонт событий уже имеет место образоваться у “коллапсирующих объектов”( это надо рассматривать , не задаваясь раздумьям, что возле коллапсара вследствии высокой гравитации время течёт намного медленней , т.е., непосредственно возле “кандидата в ч.д.”,горизонт событий,наблюдаемой нами, так назывемой ч.д., может ещё не завершить своё образование( момент образования ч.д., не может быть зафиксировн сторонним наблюдателем), ещё, что, ну , ч.д. , разумеется, нет твердой поверхности,допустим кому-то пришлось бы пересекат горизонт событий , тогда заметить изменения пространства вокруг себя наблюдатель не заметил бы ,но вот выйти обратно уже у наблюдателя не получилось бы, ещё , наблюдатель попвл бы на центральную сингулярность(т..е, простыми и грубыми словами , это область пространства и времени, где нарушаются “причинно-следственные связи”). Вращающаяся ч.д. имеет внешний и внутренний горизонты событий, причем пространство-время под внутренним горизонтом событий отличается по своим свойствам от пространства-времени между горизонтами. Сингулярность здесь временноподобна, частица, попадающая в такую дыру, в принципе, может избежать падения на сингулярность.Керровская сингулярность , в отличие от сингулярности Шварцильда ,будет направлена вертикально , т.е. , параллельно оси времени на диаграмме Пенроуза и это даёт возможность проникнуть в ч.д. по пути минущем сингулярность и связанное с ней сильное грав. натяжение( керровская сингулярность будет иметь форму кольца). Но это всё можно считать верным , если упростить ситуации., так же , как и закон о космической цензуре( не доказанный и не опровергнутый) можно представить виде следующей формулировки:” сингулярность может
существовать, лишь закрытая от остальной В. горизонтом ”, т.е.,до сих пор на стадии дискуссии вопрос, насчёт возможна ли в природе “голая сингулярность”…. Сингулярность ,” принцип космической цензуры”.Космологическая сингулярностьсостояние Вселенной в начальный момент Большого Взрыва, характеризующееся бесконечной плотностью и температурой вещества. Космологическая сингулярность является одним из примеров гравитационных сингулярностей, предсказываемых общей теорией относительности (ОТО) и некоторыми другими теориями гравитации. Возникновение этой сингулярности при продолжении назад во времени любого решения ОТО, описывающего динамику расширения В.
Ну и что ещё можно сказать насчёт сингулярности, ну т.е о это явление , может ли оно существовать в природе?Формулировка гипотезы КЦ,сигулярности релистичного решения должны быть всегда либо целиком в будущем (как в случае гравитационного коллапса), либо целиком в прошлом (как в случае большого взрыва).Если бы можно было бы найти доказательства существования голой сингулярности имелась бы возможность попадать в прошлое.Современная теория говорит о существовании сингулярностей как о неизбежном факте- с математической точки зрения, решения уравнений, описывающие сингулярности, также равноправны, как и все прочие решения, описывающие более привычные объекты В.Но у такого подхода есть определённые проблемы, для описания физических явлений необходимо не только иметь соответствующие уравнения, но нужно также задать граничные и начальные условия. Так вот, в сингулярных точках эти самые условия задать нельзя в принципе , что делает предсказательное описание последующей динамики невозможным.Но , по счастью , ситуацию могут спасти ЧД Математическая структура уравнений фундаментальной теории и их решений указывает на то, что в реальных ситуациях пространственные сингулярности должны появляться не сами по себе, а исключительно внутри черных дыр. Таким образом, черные дыры отделяют сингулярности от остальной Вселенной и не позволяют им влиять на ее причинно-следственные связи. Этот принцип запрета существования " naked " сингулярностей, то есть не окруженных горизонтом событий( “Космическая цензура”Пенроуза и Хрукинджа).Пенроузом и Хоукинджом было доказаны о невозможности неограниченного продолжения геодезических при определённых условиях . Из этого следует вывод о существовании “особенности” в общем решении Ур. Э.Но теоремы использующие топологические методы не дают возможности установить конкретный аналлитческий характер особенности.Лифшицем и Халатниковым был исследован общий аналитический характер общих решений уравнения Э. в окресностях “ особенности”. Там нужно , чтоб полученные решения зависели от необходимого числа произвольных функций , там же было выяснен феномен “the Mixmaster Universe”.Если рассмотреть модель В. Бианки , в рамках простой модели с тремя степенями свободы было показано , как В. приближается к сингулярности таким образом , что сжатие по двум осям будет сопровождаться расширением по третьей и оси будут меняться ролями по весьма сложному закону. Динамика осциляторного подхода к сингулярности стала довольно привлекательной для многих исследователей, к-рые использовали самые разные математические методы от теории чисел до теорий катастроф.Очень интересен подход анализ вероятносного распределения начальных для расширяющейся осциллирующей В, к-рый предвосхищает квантово- космологические попытки определения начальных днных космоэволюции.Часто в последнее время при построении волновой функции В. довольно широко используется идея квантового тунелирования (это эквивалентно до известной степени использованию эвклидова пространства- времени с изменением сигнатуры).Ну , а другим аспектом квантового рождения В. благодаря туннельному переходу и изменению сигнатуры пространства- времени является тот факт, что удаётся избежать “ впадение в сингулярность”.“the Mixmaster Universe”( осциляторный подход к сингулярности ).Одним из первых точных решений был получен в рамках ОТО , было решение Казнера , для космо модели Бианки-I , представляющей грав. поле в пустомпространстве с евклидовой метрикой…..Эволюция модели по направлению к сингулярной точке состоит из последовательных периодов ( это называется эры), в течении их расстояние вдоль двух осей осцилируют, в то время , как масштаб вдолб третьей оси уменьшается монотонно , а объём уменьшается по закону близкому к линейному по t.А в процессе перехода от одной эры к другой , оси, вдоль к-рых расстояния монотонно уменьшаются меняются ролями.Вообщем, хватит( я немогу и не буду предавать всё, динамика осцилляционного подхода к сингулярности довольно интенсивно обсуждается в литературе, а тут , не знаю , ну надеюсь , что по “ принципу передаю”).Можно последнее сказать про это, что эта динамика довольно долго вызывала сомнения , в качестве“хаотической”, потому , что показатели Ляпунова исчезают сами собой.Правда, надо ещё учесть , что использование различных параметризаций временной переменной дают разные значения показателей Ляпунова.Так возникла потребность в инвариантных методах изучения хаоса в космологии.
КРОТОВАЯ НОРA :Ну,часть ч.д.,или как их сегодня называют” кандидатов в ч.д.”, к-рые астрономы сегодня наблюдают,могут оказаться КН ( WH), чеpвяточина (?),КН-есть гипотетический объект , к-рый описывается несингулярным решением Ур.Э. с двумя большими (или даже бесконечными ) областями пространства времени , связанными горловинами , а растматриваемые области могут, как пренадлежать одной и той же В., так и располагаться в разных В.( модель Мультиверс), ну и считается, что если КН есть-это уникальная возможность для изучения др.В. Так как геометрия статична и сферически-симметрична,то не будет существенно потери инф., если рассматривать только экваториальный срез Тета=п/2 в фиксированный момент времени t=const. Tогда получаем искривленную 2--геометрию с метрикой:
(1-2M(r)/r)(-1)dr(2)+r(2)dф(2) эта поверхность может быть наглядно представлена погружением ее в евклидово 3--пространство ds(2)=dz(2)+dr(2)+dф(2) .Для несколлапсировавшей звезды радиусаR внешнее решение
z(r) = square root from 8M(r-2M) при r>(=)R>(=)M является асимптотически плоским и сшивается с несингулярным внутренним решением
z(r) = square root from 8M(r)(r-2M(r)) при0(=)2M. Соответствующая поверхность - параболоид Фламма (Flamm) z(r) = square root from 8M(r-2M). Такая асимптотически плоская поверхность состоит из двух параллельных плоскостей, соединенных "горловиной Шварцшильда" радиуса2М. Две плоскости можно рассматривать или как две различных асимптотически плоских "параллельных" вселенных (какой бы физический смысл за этим ни стоял), в к-рых ч. д. соединена с обращенной во времени "белой дырой" нижней вселенной или как одно асимптотически плоское пространство-время, содержащее пару черной и белой дыр, соединенных WH .Такая свобода интерпретации следует из топологической неопределенности ОТО , к-рая позволяет отождествить между собой некоторые удаленные точки пространства-времени, не меняя локальной метрики.Но методика погружения не дает возможности исследовать области пространства-времени внутри горизонта событий. Диаграмма Крускала (Kruskal) -- Используем для анализа внутренней структуры пространства-времени максимальное аналитическое продолжение метрики Шварцшильда. Это достигается преобразованием координат, открытым Крускалом: u(2)-v(2)=(r/2M-1)e(r/2m) {coth t/4M 1 tanh t/4M}for r{<2M =M >2M} Метрика тогда переходит в ds(2)=32M(3)*e(-r/2M)(-dv(2)+du(2))+r(2)d omega(2) В плоскости(u,v) пространство-время Крускала разделяется на две внешних асимптотически плоских области и два региона внутри горизонта событий, ограниченных сингулярностями прошлого и будущего. На диаграмме Крускала свет всегда движется под углом45o, линии постоянного радиуса - гиперболы, линии постоянного времени походят через начало координат Внутри горизонта событий будущего лежит ч. д., горизонта событий прошлого - белая. Отсюда ясно, что через кротовую нору нельзя пройти по времениподобной траектории: ни одна траектория не может вести из одной вселенной в другую, не проходя через сингулярность приr=0. Более того, продолжение Крускала - не более чем математическая идеализация ч д по той причине, что она неявно предполагает то, что черная дыра существует вечно. Для реальной вселенной черная дыра не описываеться жестко в начальных условиях, она может образоваться только в результате гравитационного коллапса. В этом случае можно получить только "урезанную" диаграмму Крускала, содержащую только горизонт событий и сингулярность будущего, находящиеся в асимптотически плоском пространстве-времени. А это не дает ни единого шанса для путешествий в пространстве-времени...Диаграммы Пенроуза-Картера , в к-рых используют конформное преобразование координат g ab->omega(2) g ab отображающее пространственно- и времениподобные бесконечности на конечные расстояния.Эти диаграммы не предназначены для Швар.ЧД, т.е. , они не дают новой инф. по сравнению с крускаловской,но это лучший инструмент для изучения сложной пространственно-временной структуры вращающейся черной дыры(решения Керра и Керра-Ньюмена).По этим диаграммам -некоторые времениподобные траектории могут пересекать внешний и внутренний горизонты событий и переходить из одной асимптотически плоской внешней вселенной в другую, не проходя при этом сквозь сингулярности. Это является следствием того, что сингулярностьS времени-, а не пространственноподобна. Кроме того, по форме сингулярность представляет собой кольцо в экваториальной плоскости, так что некоторые траектории могут проходить через это кольцо и попадать в асимптотически плоское пространство-время внутри черной дыры, где гравитация является силой отталкивания.Но, анализ возмущений такой идеализированной Керровской дыры показывает, что она неустойчива( все ЧД испаряются со временем).Ну и ещё что , про WH отличие входа КН(WH) от ЧД можно выявить по наблюдению отсутствия горизонта – светящийся источник падающий КН,это должно проявлять себя , т.е. наблюдаться непрерывно , но с переменным красным или синим смещением. Синие смещение может возникнуть , если масса противоположного( по отношению к наблюдателю ) входа больше , чем масса ближайшего входа.Если тоннель прозрачен и имеет аккреционные диски с обеих сторон ( входов), то красное смещение для спектров этих дисков так же будет различным , т.е. обнаруживается два разных красных смещения от одного и того же источника , связанного с КН. Наблюдаемый образ КН может иметь внутреннюю структуру и угловые размеры , к-рые могут быть значительно меньше величины, определяемые гравитационным диаметром. Спецефической особенности КН,демонстрирующие сильные релятивиские эффекты и одновременно отсутствия горизонта событий , является возможностью переодических колебаний пробной массы относительно горловины…. Здесь есть( на мой вкус) очень интересная ссылка , где можно рассмотреть более современный взгляд на динамику сферической модели КН, к-рая не находится в равновесии и заполнена материей .Эта материя состоит из магнитного или электрического поля и пыли с отрицательной плотностью массы , т.е это Шварцшильдовая ВН,вообщем, есть решение , к-рое представляет собой обощение решения Толмена, для случая добавления к модели сферически симметричной электромагнитного поля ,это обощение может привести к существенно важным решениям, там используют метод вычисления физ. величин в сопутствующей материи систем отсчёта Это разрабатывали А.Л.Зельманов и И.Д. Новиков к сферически смметричным задачам и затем использовался и развивался во многих задачах такого рода. “Кротовая нора” должна состоять не из обычного барионного вещества, а из особой экзотической материи, имеющей отрицательное давление и анизотропные свойства. Это может быть физический вакуум или магнитное поле..( об это читайте в линке
http://ufn.ru/ufn08/ufn08_5/Russian/r085c.pdf- )

User rage, 10.02.2010 01:48 (#)

ЭЛЕКТРОДИНАМИКОЙ В СИЛЬНО ИСКРИВЛЁННОМ ПРОСТРАНСТВЕ, К-РОЕ ОБРАЗУЕТСЯ ВБЛИЗИ ВН

Во время грав. коллапса вмороженное магнитное поле , коллапсирующей Зв., полностью исчезает, но магнитное поле у ВН обрзазуется в результате, например , перетекания вещ-ва с магнитного спутника( н.з., например) или вследствии перетекания вещ-ва из пространства. Внешнее однородное магнитное поле оказывает существенное влияние на квантовые процессы ВН. Из-за повсеместности магнитных полей, будет очень соблазнительна идея о едином уневерсальном механизме их генерации , ну это , например, динамо , как всем известно для работы динамо – механизма обязательно чтоб были движения плазмы , к-рые не обладают большой симметрией, такие движения очень часто встречаются в реальных условиях ( например, одиночная, массивная ВН). Для любого теории генерации поля очень будет не второстепене вопрос об устойчивости ( неустойчивости подаляют гораздо быстрее, чем омическая диссипация, в качестве примера можно привести тороидное поле , это яв-ся азимутальным и оно создаётся полоидальным токомhttp://ufn.ru/ufn93/ufn93_6/Russian/r936d.pdf
[ лапласиан,Вt]=( 4п/с)jp…, а кода ток течёт не вдоль силовых линий полоидального поля Bp, то появляется сила~[jpBp]/c,а возникающие при этом течения приведут к такой ситуации jp=kBp, происходит исчезновение компанеты ( Вр лапласиан) k=0. Ток jp может долго не затухать , где он течёт вдоль тех силовых линий , к-рые целиком лежат в области высокой проводимости, т.е. не выходят в поверхностные слои Зв.). Существуют и другие механизмы генерации КМП, это , например ,термотоки , эффект Толмена и.т.д., но сложность может заключаться в том , что время , к-рое необходимо в этих случаях для достижения наблюдаемых величин поля превысит время жизни объекта. Эти механизмы должны будут рассматриваться как источник “ затравочного поля” … Закон Ома в движущейся незамагниченной плазме можно например записать так: j= sigma{E+ ( лапласиан мюе/е)+[( v/c),B- эта лапласиан Т-[j,B]/ecNe}(Ур.I),j- ток , сигма – это проводимость ,Е= лапласиан ф+(А/с)- это есть электрическое поле , v- скорость плазмы , Ne- концентрация электронов ,мю е- хим потенциал электронов , эта- термоэлектрический коэффициент , лапласиан мюе=( лапласиан Ре/ Ne)- se лапласиан Т, там Ре- это давление электронов , а se-энтропия на один электрон ,В= mН- магнитная индукция, если принимать( а это можно смело считать , что так), m( проницаемость магнитной плазмы=1),величину В- можно ( и так всегда делают) называют магнитным полем. Из Ур.А и Ур. Мкксвелла получают : дельта В/ дельта t=[лапласиан,[vB]]+(c(2)/4п)[ лапласиан,(1/sigma[лапласиан,B)]-[ лапласиан, [j,B]/ecNe]- c[ лаплпласиан эта, лаплпласианТ] (yp.II) и первый член поля будет описывать изменение поля при движении среды ( динамо- теория на этом основана), второй омическое затухание поля , а третий член связан с эффектом Холла. В поверхностных не полностью ионизованных слоях звезды роль столкновения электронов друг с другом гораздо меньше , нежели чем, с ионами и атомами,ну , без подробностей, в данном случае возникает эффект , к-рый называют “ батарейным”, это когда градиент электронной концентрации не параллелен градиенту давления электронов( примером может служить эффект Бирмана , это частный случай, когда есть несовпадение изотерм и изобар в дифференциально вращающихся Зв.). Этот механизм предположителен( ну здесь это , конечно же всё сильно “огрубиться” ), как для случая одиночных, массивных ВН( ну полного( математического) вакуума вокруг вн, как раз нет) , так и в случае нахождения вн , звёздных величин в ТДС. А теперь, пусть есть ТДС и нужно немного затронуть механизм генерации магнитного поля ,ну суть этого механизма будет заключаться в следущем , если одна из Зв. копаньонов имеет хотя бы слабое затравочное поле , то вращаясь вокруг своей оси и по орбите она обязательно будет индуцировать ток в соседней Зв., а он в свою очередь будет индуцировать ток в соседней звезде , к-рое складывается с первоначальным и усиливает его ( это чем-то будет похоже на динамо Герценберга, т.е. , это тот случай , где была рассмотрена модель из двух проводящих шаров , вращающихся с одинаковой угловой скоростью вокруг параллельных осей в покоящейся проводящей среде). Ну а, что про массивную ч.д. в центре галактики? Способность сверхмассивной ч.д. функционировать подобно большой динамомашине связанно впервую очередь с уникальными свойствами грав. поля ч.д., большая часть падающего на ней вещ-ва превращается в излучение , правда детальная картина взаимодействия массивной ч.д. с окружающей её средой очень сложна и не во всём однозначна. Но то, что это скорее всего динамомаина , можно предположить , ну засчёт аккрециионного диска( этот диск образуется при падении вещ-ва на ч.д.) в аккрецирующей плазме за счёт механизма динамо , как раз , формируется магнитосфера с крупномасштабным регулярным магнитным полем , внешним по отношению к ч.д., вся система действует как большой электромагнитный генератор, а в нестационарной области при вращении ч.д.( в основном они все нестационарны) вдоль совместной оси вращения ч.д. и аккреционного диска образуются разряженные воронки , где под действием градиентов давления газа и излучений , а также под действием магнитосферного электромагнитного поля генерируются обратно направленные релятивиские струи-джеты …Ну это общий случай, т.е., здесь говорилось о принципе генераций магнитных полей у ч.д., ну ,хоть неочень детально (здесь всё будет “сильно схематично”, ну попробую передать, что по принципу Ур. электродинамики ч.д сопоставивмы(?)( схожа? эквивалентна?), , т.е., будет “совпадать” с 4-мя точными уравнениями, к-рые характеризуют гравитационное поле вблиз 4-х типов ч.д.,это можно сделать здесь чисто схематично, выводы сами по-себе, труда и не составляло бы , но здесь непредставляется возможным углубляться в детали):
… Наиболее общим яв-ся семейство асимтотически плоских решений системы уравнений Э.- Максвелла, к-рые обладают несингулярным горизонтом событий , это совпадает с семейством Керра-Ньюмена ( см Ур.2). Там , как уже говорилось , есть только 3- параметра. M- это масса , Q- электрический заряд , а= J/M –есть параметр вращения ВН и 4- потенциал электромагнитного поля и это определяется соотношением : А=Амюdx(мю)=(Q/Сима большая)( dt- a sin(2) tetadф).И пусть G=h=c=1 .
Обратная масса 1/М задаёт характерный масштаб напряжённости магнитного поля : В~1/M~2.4*10(19)Мо/М вГс.. Масса Сол. будет существенно влиять на метрику вблизи горизонта событий ВН( в обычных единицах Вм= c(4)/G M и при напряжённости поля В<< Вм и вне ВН , заведомо будет существовать область , где пространство- время неискажается грав. полем , для описания этого участка можно рассмотреть малые возмущения полей . Для заряженной ВН рассмотрение рассмотрение электромагнитных и грав. излучения должно проводиться совместно, потому, что в системе Ур.: G мю ню =R мю ню-(g мю ню R мю ню/2)=( F мю нюF ню(ню)+(g мю нюF альфа бетаF(альфа бета)/4))(Ур.А),F ;ню( мю ню)= 0 (Ур. В), F мю ню- тензор – это тензор магнитного поля , а g мю ню – это метричный тензор , R мю ню- тензор Риччи , R= g (мю ню) R мюню – есть скалярная кривизна, а [;], разумеется , ковариантная производная разложения тензора электромагнитного поля : F мю ню= F(0) мю ню+ F(1) мю ню и метрики g мю ню= g (0)мю ню+ h мю ню , приводят к связанной системе уравнений : F(1) мю ню и h мю ню, а если ВН имеет либо маленький заряд, либо неимеет вовсе, то для описаниявнешних полей достаточно построить соответствующие решнеия Ур. Максвелла на фоне метрики Керра( Ур.1). В правую часть ур. А не допускают введение значения тока , еслиб это было допущено , то это надо было бы сделать и с правой частью Ур. А, чтоб удовлетворить ковариантному условию консервативности G мю( ню); ню=0, но если метрики эл- магн поля приводят к существенно меньшим эффектам , чем действие самого магнитного поля, то этим пренебрегают.Ну про связь “ кулоновских волос”ВН и однородного внешнего магнитного поля можно сказать , что оба эти поля могут быть получены в качестве 4- потенциала А мю , определённую линейную комбинацию векторов Киллинга в пространстве- времени Керра.. Если у нас “ пустота”, то R мю ню=0, векторные поля Киллинга будут удовлетворять уравнению 4- потенциала электромагнитного поля в этом пространстве- времени Ну а в общем случае R мю ню=/=0, однородные Ур. Максвелла в ковариантной калибровке Лоренца А;мю(мю)=0 имеют вид:А; (мю)(;)ню- R (мю) ню А(ню)=0( ур. С), а с другой стороны из Ур. Киллинга : К;мю( ню)+К (iмю) ню=0( yp.D), а путём ковариантного диффиренцирования и коммутации производных получают : К,( мю ; ню) ню+ R (мю )ню=0 (Ур.Е). Пространство- врем я Керра стационарное и аксиально- симметричное , это будет выражаться в существование двух коммутирующих векторных полей Киллинга t( мю)= {1,0,0,0} ,К ф(мю)={0,0,0,1}, отсюда вытекает , что использование их в качестве Амю порождает нетривиальные электромагнитные поля, они будут представлять суперпозицию кулоновского и асимптотически однородного магнитного поля.Если учесть , что любой вектор Киллинга можно представить в виде линейной комбинации других векторов Киллинга , выберем вектор- потенциал А( мю) в виде : А(мю)= альфа К t( мю)+ бета К(мю) ф (Ур. F), a затем используя ф-лы 8 п М=- интеграл ( бесконечность) К t( мю; ню) d(2) сигма большая мю ню , 16п J= интеграл ( бесконечность) К ф( мю; ню) d(2) сигма большая мю ню и 4п Q= интеграл F(мю ню) d(2) сигма большая мю ню, это у нас в данном случае будет выражать массу и момент вращения ВН через поверхностные интегралы от ковариантных производных векторов Киллинга , а также выражения для вырожения электрического заряда ВН , можно найти следущие соотношения , связывающие параметры альфа и бета:2 альфа М-4бета J=-Q, если Q.--.>0 и пологая , что бета =В/2, а также опуская индекс 4- потенциала будем иметь : At= alfaB[(1-2M r/ Сигма большая)( 1+ cos(2) Teta)], Aф=( Bsin(2) teta/сигма большая)[ a(2)(4Mr+ delta sin (2) teta)-( r(2)+a(2))(2)] ( yp. G),это совпадёт при а=0 с 4- потенциалом однородного магнитного поля в пространстве времени Керра:
A(мю)=( В/2)(К( мю) ф+2a К t(мю))- ( Q/2M) К t(мю) (Ур. Н) , т.е тут я буду делать попытку показать , что кулоновская часть поля порождается времениподобным вектором Киллинга , аналогичный вклад ( проорциональный параметру вращения а) содержиться магнитна часть А( мю). Последний можно связать с появлением индукционного электрического поля при вращении ВН в однородном магнитном поле . вращающаяся ВН- это динамомашина, она порождает электростатическую разность потенциалов между горизонтом событий и бесконечно удалённой точкой . величина этой разности потенциалов будет определяться нулевой компанентой ( yp. G) и фарадеевская индукция
дельта Фэл=( Q-2aMB)/2M ( yp.I),это ( фарадеевская индукция ) создаёт возможность электродинамического механизма извлечения вращательной энергии из ЧД, это привлекалось к астрофизическим моделям галактик и , разумеется , квазарам. А потом строят “ магнитостатический ” 4- потенциал В мю, к- рый создаёт дуальный максвеловский тензор F~ мю ню=(1/2) Эпсилон мю ню лямда тау F( лямда тау)=2В [мю;ню]( Ур. J) описывающий однородное электрическое поле Е, направленное вдоль оси симметрии В(мю)=(-1/2) Е( К ф(мю)+2 аКt( мю))(yp K), а магнитный заряд ВН будет оставаться равен нулю . Если направление электрического и магнитного поля ( или хоть одного из них )не будет совпадать с осью симметрии Керра , то всё , только сказанное,т.е. метод получений неприменим (т.е, всё , что написано только для осе вой симметрии).. Ну , для однородного осенесиметричного электромагнитного поля пользуются эффективным методои Дебая ,здесь только сделаю вот что, напишу схематично метрику простраства- времени в терминах комплексной изотропной тетрады Ньюмена- Пенроуза : { l( мю),n(мю),m(мю), m(мю)*} ,g=lмю nню+nмюlню- mмю mню*- mмю*mню (Ур. L) и разложив самодуальный бивектор магнитного поля :
F мю ню= ½( F мю+ iF~ мю ню)=2[ Ф0 m*[мюn ню ]+Ф1 (n1мюl нюj +m[ мю m*ню]+Ф2l [мюnню]] , а для комплексных проекций Ф0,Ф1,Ф2 из ур. Максвелла получатся: D0 Ф1 +(1/ кв кор из 2) L1 rо Ф0=0, L0(+) Ф1 -( дельта/ кв кор из 2) D1 (+)rо Ф0=0, D0 Ф2/ро+ (1/ кор. кв из2) L0 Ф1 / ро(2)=0, L1(+) Ф2/ ро-( дельта/ кв кориз2) ро(2)Ф1=0, затем ( не будет подробностей , просто нужен принцип и только) методом подстановок получаем такое Ур. дельта D(+)0 D0+L0(+)L1)ф=0, т.е. всё сводится к единственному уравнению для потенциала Дебая ф,это надо , для того , чтоб построить решение , к-рое при r.--.> к бесконечности описывало бы постоянное однородное электромагнитное поле…, т.е. надо получить граничное значение потенциала Дебая …. Решение уравнения Дебая ( оно строится методом разделения переменных ) у него такой вид: ф=-( дельта/2 кор из 2)( Fz sin tete- F(+) cos( teta/2) e(-iф)+ F(-) sin( teta/2) e(-iф)), ну и здесь : F= E+iB,F(+/-)= Fx(+/-)iFy, ф~=ф+(а/( r(+)- r(-)) ln[(r-r(-))/(r+r(-)), а при Fx= Fню= 0 правомерными становятся уравнения для однородного осесимметричного однородного магнитного поля…Если напряжённость магнитного поля в окресности ЧД достаточно велико , то придётся учитывать влияние этого поля на геометрию пространства- времени . Ну характерным масштабом напряжённости магнитного поля для ВН с массой М будет величина Вм=1/М.
При В~Вм геометрия пространства – времени вблизи горизонта событий будет сильно меняться.Но и когда B<ds(2)=-f(dф- омега малая dt)(2)-(1/f)[e(2) y(dzeta(2)+ dz(2))- zeta(2) dt(2)] ( yp.1), здесь f , омега ( w)и у- это вещ-ные функции.Затем водится комплексный электромагнитный потенциал Ф=Аф+ iВф, ещё комплексный грав. потенциал Эпсилон=f-iН, здесь Аф- компанент 4- потенциала ,Вф- компанента магнитостатического потенциала , порождающая дуальный тензор электромагнитного поля , существование к-рого , так же как и потенциала Н, следует из Ур. Э-М.В результате ряда преобразований можно получить , что полная система ур. Э-М для аксиально симметричных стационарных конфигураций будет сводиться к решению двух нелинейных Ур. для потенциалов Ф и Эпсилон:

f delta Ф= дельта большая аФ( дельта большая (а)эпсилон -2Ф* дельта большая (а)Ф)

f дельта эпсилон= дельта большая а Эпсилон( дельта большая (а)эпсилон -2Ф* дельта большая (а)Ф)( Ур.2) . Система уравнений 2 будет инвариантна относительно группы SU преобразований комплексных преобразований.Затем , в результате использования одного из уравнений этой группы можно получить новое решение , к-рое будет соответствовать включению однородного поля В. Конечный результат преобразований: (E- эпсилон): E’=E/^, Ф=( Ф-BE)/^, ^= 1-ВФ+(В(2)Е)/4 и при этом f.--.>f’,w.--.>w’, f’= Re E’-|Ф’ |(2)= f/ |^|(2), лапласиан w’=|^|(2) лапласиан w-(zeta/f)(^* лапласиан^-^ лапласиан^*)( Ур.3), а остальные велечины , к-рые входят в уравнение 1 остаются неизменными… Короче,замагниченная метрика запишется так: ds(2)=( (delta /A)dt(2)- (d r(2)/delta)- d teta(2)) сигма большая|^| (2)-(Asin(2) teta/ сигма большая|^| (2))(dф- w’dt)(2) и здесь А=( r(2)+a(2))(2)- delta a(2) sin (2) teta. Интересным свойством решений является наличие конической сингулярности на оси симметрии . От этого избавляются , разложив величину ^ около точки Тета=0 и вводя новую угловую координату ф~= ф/|^0|(2), ну здесь |^0|(2)=(1+(1/4) В(2) Q(2))(2)+B(2)(Q+aMB)(2), площадь горизонта событий замагниченной ЧД будет равна : S= интеграл(0---2п |^0|(2) dф интеграл(0---п) d teta| g22g33|(in1/2)= 4п|^0|(2)( r+(2)+a(2)).
Сильное магнитное поле увеличивает горизонт событий , это изменение при Q=/=0 будет пропорционально квадрату напряжённости магнитного поля..Возможна и другая интерпретация решения , обладающих конической сингулярностью . С конической сингулярностью ассоциируется метрика бесконечно тонкой космической струны( но давайте не будем это здесь развивать). … Будуче искривлённым, пространство- время изменяет характер взаимодействия между электромагнитным полем и заряженными частицами , такова ситуация в окресности ВН и н. з. ( особенно вращающихся пульсаров и магнитаров).Нарушается также закон о сохранении полных 4-импульса Рх+Рох и момента импульса М+Мо из-за передачи их грав. полю . В частности возможна прямая трансформация эл.-магн. волн в гравитационные и непосредственное гравитационное излучение.Ну и , если “сократить расстояние”, т.е, попробовать сказать всё словами,это представится так:- в области сильного сильного грав. поля ч.д. в силу эффекта Бардина-Петерсона аккреционный диск с произвольной ориентацией углового момента располагается в плоскости экватора ч.д. и соответственно магнитосфера вращающейся(скорость вращения ч.д. всегда довольно мала) в релятивиской области имеет осесимметричную стррутуру, надо просто отметить , что магнитосфера ч.д. после того , как она сформируется , похожа( сравнима ) с магнитосферой н.з., но имеется и значительное различие затравочным источником у н.з. является её собственное внутреннее магнитное поле , к к-рому подстраивается аккрецируемая или генрируемая за счёт рождения электронно- позитронных пар плазма( ну если исключить те модели, где магнитосфера н.з. появляется не в момент их появления, в настоящее время такие модели не очень популярны, хотя имеют право на жизнь), а вот магнитосфера ч.д. все затравочные источники электромагнитного поля расположены именно в аккретирующей плазме, магнитосфера оказывает обратное электромагнитное воздействие на ч.д. , приводя к её поляризации или по-другому , к накоплению внутри дыры электрического заряда . Ну в частности , в вауумном пределе равновесный электрический заряд ч.д. с угловым моментом :J=aMhG/c в коллинеарном магнитном поле напряжённостью В0 будет равен q0=2B0J G/c(3)и этот заряд с учётом обратного влияния магнитного поля на метрику сохраняется ч.д. даже при экстремальном значении параметра вращения дыры а=Mh. Ну и в общем случае при генерации в магнитосфере крупномасштабного магнитного поля напряжённостью В0 за счёт поляризации дырки и аккретирующей плазмы вблизи горизонта ч.д. будет индуцироваться электрическое поле напряжённостью эпсилон~(a/Mh)B0,где параметр вращения Керровской ч.д. |а|=Mh и электромагнитное равновесие вращающейся магнитосферы и ч.д. поддерживается поляризацией дыры и плазмы , а также протекающими в плазме токами.Осесимметричные стационарные магнитогидродинамичные течения в окресности компактного объекта уже давно рассматриваются в связи со многими астрофиз. источниками,ну и в частности ,например,сферически симметричная аккреция на ч.д.…Магнитное поле в аккреционном диске сверхмассивной ВН эволюционирует вследствии дифференциального вращения плазмы с вмороженным магнитным полем .. … В результате на некоторых участках диска происходят взрывной ( более, чем экспотенциальный) рост электрического поля .В областях низкой плотности плазмы на поверхности диска частицы могут выходить из потока плазмы и ускоряться взрывным электрическим полем.Ускорение будет происходить до тех пор , пока частица либо не покинет область взрывного поля либо пока рост поля не замедлится. http://ufn.ru/ufn91/ufn91_6/Russian/r916a.pdf
Стационарное осесиметричное МГД-течения плазмы в гравитационном поле Керовской ВН с метрикой Бойера-Ликвиста… .Благодаря осесиметричности и стационарности , т.е., наличию двух векторов Киллинга к=дельта/дельтаt и m=дельта/дельтаф имеют место два закона , соответствующие сохранению энергии Е и z-компаненты момента импульса Lz,
p(alfa)=Тбета( альфа)k(beta),J(alfa)=-Tbeta( alfa)m(beta).Ну здесь Тбета( альфа)-есть полный тензор энергии импульса вещ-ва и поля , здесь надо отделить задачу о структуре полоидального магнитного поля и электрических токов от задачи об ускорении частиц и структуре тороидального магнитного поля. ...Ну такая возможность связана с существованием в общем случае 5-интегралов движения , к-рые описывают осесимметричные стационарные движения в приближении одножидкостной идеальной магнитогидродинамики, короче, не будем здесь распространяться на этот счёт,это очень долго для форума, просто скажем, что именно это сказывается на особенностях аккреционных дисков вокруг ч.д., так можно определить к какому типу .д. принадлежит( т.е. вращается она или нет, а так же насчёт заряженности ч.д.). Лучше и подробней это можно разобрать будет здесь , в этой ссылке( Бескин и Парьев), ну в посте и в ссылке есть отоличия, просто ссылка она и подробней и наглядней

(комментарий удалён)
(комментарий удалён)
(комментарий удалён)
(комментарий удалён)
User rage, 10.02.2010 04:01 (#)

Многое,что здесь передаётся мной сильно огрублено и многое очень я пропускаю,впрочем неточности я думаю,простительны

Кварки можно делить на конституэтные –это есть эффективные кварки в адронах, к-рые формирую каркас адрона , токовые кварки , это те , к-рые не испытывают действия. Квантовые числа кварков определяют квантовые числа адронов , ну адроны имеют заряд, спин , честность и изоспин.Квантовые числа s,c( charm),b (bottom)и t(top)( правда последний имеет непродолжительное время жизни), ну вообщем эти частицы разделяют адроны на обычные и странные. Наряду с квантовыми числами s,c( charm),b (bottom)и t(top) используют и гиперзаряд У=B+s+c+b+t или Y = B + S - гиперзаряд (где В-барионный заряд, S - странность). Ну квантовое число кварка имеет 3-цвета( адроны бесцветны). Барионное число есть аддитивное квантовое число , следствие их кварковой структуры , ну кварки имеют барионное число В=1/3,а у антикварков В=-1/3. Адроны состоящие из 3х кварков имеют барионное число В=1, а антбарионы В=-1. Мезоны имеют барионное число В=0. Внутренняя честность адрона определяется следующим образом ( ну структура адрона определяется в основном сильным и электромагнитным взаимодействием). Ну внутренняя честность адрона определяется такими правилами :1) честность кварка не зависит от типа кварка равна1, а честность антикварка равна-1, но также не завист от типа антикварка. 2)Ну внутренняя честость адрона будет равна произведению честностей , входящих в его сотав кварков , умноженное -1(L),L-есть орбитальный момент кварков в составе адрона . Квантовым числом изоспин обладают только кварки первого поколения, u и d, проекции их изоспинов, соответственно, +1/2 и -1/2. Изоспин антикварков также равен 1/2 (точно так же, как и спин), но проекции изоспинов меняют знак при переходе от кварков к антикваркам. Квантовые числа адрона ; проекция Iz, его заряд Q и др.,связаны правилом Накано - Нишиджимы - Гелл-Манна.:
Q = Iz + Y/2, Y-гиперзаряд. Ну у адронов , в составе к-рых тяжёлые кварки вводят обощённый гипрезаряд…. Спин адронов является результатом векторного сложения спинов всех составляющих адронов кварков + орбитального момента кварков относительно центра масс частицы. Низшие по массе адроны составлены из кварков с нулевым орбитальным моментом.Ну и чем , выше орбитальный момент орбитальный момент кварков в адроне, тем выше масса адрона.Ещё там что? Ну проблема цвета , ну без введения такого представления , как «цвет» принимающая 3-значения , кварковая структура дельта(++)-uuu,дельта (-) –dddи омега(-)-sss вступили бы в противоречия с принципом Паули , ну эти барионы состоят из 3х тождественных кварков , орбитальный момент относительно движению кварков равен 0,кварки фермионы и имеют нецелый спин ,тождественные фермионы не могут иметь одинаковые квантовые числа , ну здесь , как раз есть разница в «цветном заряде».Ну если у нас есть барион состоящий из 2-тяжёлых кварков , то задача расчёта массового спектра таких барионов ну можно , например , свести к последовательному вычислению уровней энергии дикварка и затем уравнений энергии точечного дикварка с получеными параметрами и взаимодействующим с ним лёгкого конституентного кварка, там в этом случае следует согласовываться с моделями разложения взаимодействия КХД в эффективной теории по обратной массе кварка , ну в первом приближении решается нерелятивиское ур. Шрёдингера с модельным потенциалом , мотивированным в КХД, а в качестве возмущения будут вводиться подавленные массами кварков поправки …Потенциал статически тяжёлых кварков проявляет в себе наиболее важные особенности динамики КХД, а именно асимптотическую свободу и конфайнмент …. .Ну ,как уже говорилось, у кварковой модели было много противников ( в том числе и весьма уважаемых), ну наиболее веское основание у пративников( сторонники S-матрици концепцию не приняли), комбинация 3- кварков в барионе не подчинется запрету Паули , ну эти споры были в момент сотворения теории , ну Гелл-Манн идр.развили алгебру токов ,эта алгебра имеет дело с адронами , к-рые участвуют в слабых и электромагнитных взаимодействиях . Исходя из предположений о свободных кварковых полях ,было найдено в конечном итоге соотношение между слабыми токами ,это воспроизводят коммутаторы токов, сконструированными Г-М ранее адронные группы симметрии , «алгебра токов» индуцировала хоть и маленькую, но активную индастер. «правил сумм». В сущности «правило сумм « можно представлять себе, как соотношение , к-рые связывают весовые интегралы от различных комбинаций сечений.Ну Бьёркен , чтоб решить проблемы , проглядываемых здесь «конституетных кварков», показал, что выполнение правил сумм требует больших сечений , ну такие сечения набл. В модели конст. КВ., по аналогии с моделью ядер , к-рые составлялись из конст. Протонов и нейтронов и использовал в предсказании явления склеинга . То , что адроны являются состовными частицами могут показать эффекты ,наблюдаемые на малом расстоянии .Ну адронная струя –есть совокупность адронов , летящих в одном направлении .Если бы кварков не было бы , то адроны, рождающиеся, наример при е(+)е(-) столкновениях разлетались бы равномерно по всем направлениям, а так ( потому, что «кварки вполне реальны») наблюдаются именно адронные струи.Средний уровень раствора струи будет уменьшаться с ростом её энергии , т.е. адроны группируются вокруг направления вылета кварка. Ну при малых энергиях где-то до 20ГэВ составляющие струю адроны занимают 5% от полного телесного угла . Адронные струи наблюдаются также и в процессах глубоконеупругих рассеяниях лептонов на нуклонах и в процессе взаимодействия адронов с большой передачей импульса и энергии.Ну в этом случае динамика процесса взаимодействие отдельных кварков , к-рые входят в состав адрона.Ну наблюдение адроных струй есть одно из доказательств существования кварков.Нуклассический пример жёстких процессов это есть глубоконеупругое рассеяние лептонов( мюонов,электронов и нейтрино) на нуклонах( представление о партонах). Ну при наблюдении электронов состав адронного конечного состояния неизвестен . При однофотонном обмене диф. сечение рассеяния электронов на нуклоне будет связано с двумя структурными функциями пусть это будеn F1 и F2,ну можно написать выражение аналогичное выражению обозначающему сечение Розенблата: ну так это пусть выглядит :d(in2)sigma/d omegadE’(E,E’,Teta)=sigma м(F2(v,q(2)) +2F1(v,q(2)) tg(2)teta/2),ну структурные функции F1 и F2- должны суммировать всю инфу о частицах мишенях , к-рую можно получать из рассеяния неполяризованных электронов и неполяризованной мишени , ну в однофотонного обмена приближении можно трактовать неупр.расс. эл. на фоторождение “виртуальными “ фтонами . Ну а в противоположность фоторождению реальными фотонами нужно учесть , что обмениваемый фотон может иметь как продольную, так и поперечную поляризацию . Ну если адроныненаблюдаются , то интерференция между этими двумя состояниями обращается в 0, диф сечение неупругого электронного рассеяния связано с полным сечением поглощения поперечного сигма г и продольного сигма l виртуальных фотонов связано формулой d(in2)sigma/d omegadE’(E,E’,Teta)=Г (сигма т (v,q(2)) + эпсилон сигма l (v,q(2)) tg(2)teta/2), ну величина Г-есть поток поперечных виртуальных фотонов …Ну исследуя модели , удовлетворяющие алгебре токов Бьёрке, как уже было сказано , высказал предположение , что в пределе когда q & v.---.>к бесконечности при фиксированном значении омега малое=2Мню/q(2),две величины нюF2 &F1-становятся функциями только омега малое,это свойство называется “склеингом” по переменной омега в “бьёркеновском пределе”, необходимо учитывать и радиационные поправки, ну учёт хромодинамических поправок , к-рые ну вычисляются,допустим, с помощью теории возмущения приводит к изменению партонных распределений или изменению пробного импульса( нарушение склеинга). При увеличении импульса можно проикнуть глубже в кварк и заметить увеличение числа кварк-антикварковых пар и глюонов .. .Измерение импульса рассеянных лептонов в гнп помогает помочь получению инфы о токовых кварках и глюонов.Другое важное направление-это есть изучение адронных струй рождающихся при р-р и е-е взаимодействиях. До недавнего времени( относительно недавнего и полностью это не вытеснено) применялась только теория возмущений , к-рую дополняли рядом спец. моделей неперетрубативных явлений , ну естественно это очень грамоздко и точность , как и у всего , сомнительная.Ну, а правило сумм хорошо тем, что там как бы само сабой разумеется использование для описания непреретрубативных вкладов учитывает коллибровочно-инвариантно и вклад конденсатов. А вот если у нас есть необходимость объяснять явления на больших расстояниях( т.е. для большинства таких явлений), такой метод недостаточен. Поэтому используют , например , такой метод где применением полевые корреляторы . Основой такого метода( с применением корреляторов) является приминение каллибровочно –инвариантных функций Грина для «белых» объектов , к-рые можно , например,записывать с помощю интегралов по путям кластерного разложения в терминах корреляторов . Ну здесь снова напрашивается сранение с абелевой КЭД, ну в абелевых теориях(КЭД- абелевая) требование калибровочной инвариант. Не препятствует рассмотрению задач с формально калибровочно неинвариантными асимптотическими состояниями , например, если речь идёт о рассеянии е-е, ну это связано с фактором сохранения абелева тока , а неабелеевой КХД дело обстаит совершенно иначе , не поучилось бы рассеяния кварка накварке, как электрона на электроне( если говорить строго).За пределами применимости теорий возмущений сильное взоимодействие приводит к рождению частиц с «цветным» зарядом ,эта задача принципиально многочастичная, ну и поэтому рассматриваются задачи о рассеянии кварков в «белых» объектах, к-рые описываются калибровочно инвариантными функциями ( ну адроны , рассматриваются). Это будет справедливым и для задач , к-рые связаны с определением спертров связанных состояний , ну а КЭД представление о спектре нейтрального атома ничем не станет принципиально , во всяком случае, отличаться от задачи о спектре заряженного иона (ну данный аналог в КХД-лишён был бы даже смысла)…Процессы множественных рождений частиц являются основными при взаимодействии частиц высоких энергий. Ну изучаются такие процессы для того , что бы иметь представления о строении вещ-ва на малых расстояниях и о возможностях необычных состояниях материи. В целом процессы множественного рождения рассматриваются , как каскады струйных процессов с последовательным испускание партонов , приводящим затем к наблюдаемым на эксперементах частицам. Ну процесс испускания кварками глюонов с большим поперечным импульсом можно описывать в рамках теории возмущения в КХД в виду асимптоитческой свободы ,из-за к-рого “константа связи ” этой теории будет уменьшаться по мере роста передачи импульса.Тогда такие события используются для определения бегущей константы связи , но можно , например, перейти к меньшим передаваемым импульсам , когда рождается много струй, а стало быть и много адронов. Ну наиболее общая вычислительная схема получения характеристик процессов множественных рождений частиц при аналитическом подходе состоит в записи их производящего функционала.Ну производящий функционал содержит инфу о всех процессах, ну схематично здесь это можно будет показать таким соотношением( ну тоже всё для простоты) : F [{u},y]=Summ(n) integrald( 3)k1…d(3)kn…u(k1)Pn(k1…kn,y) и Pn(k1…kn,y)-есть это плотность вероятностей эксклюзивного рождения n –частиц с импульсам k1….kn,при начальной виртуальной энергии пропорциональной величине ехр(у), а u(k)-это есть вспомогательная функция, когда вспомогательная функция сводится к константе( т.е. становится постоянной), тогда имеют дело с производящей функцией распределения по множественности Рn(y),ну варьирования F [{u},y] по u(k)- помогает получить иксклюзивные и инклюзивные распределения , так же и средние значения и корреляции произвольного порядка. Но полная инфа недоступна( ну т.е. поход не идеален), не решены ур. , к-рым подчинялся бы произвольный функционал, ну уравнения сильно зависят от того, в рамках какой теории производятся описания изучаемого процесса

…….Ладно хватит, хватит, хватит…
Ну что принцип локальной калибровочной инвариантности помогает восстановить лагранжиан QCD, это подобно электродинамичному лагранжиану но там учитываются «цветовые» степени свободы.Исходный КЭД лангранжиан будет пусть таким : Ls=-1/4 Fmunu F(in munu) ф [iу(мю)(сигмамю-ig)A’ (a)q-mqq_]-это Fmunu здесь есть как тензор электромагнитного поля. A плотность лагранжиана для дираковского поля: Ld= ф [iу(мю)(сигмамю-ig) (a)q-mqq_]
Ну тогда лагранжиан QCD(с учётм цветовых степеней свободы и то , что КХД-неабелева),будет иметь вид:
L(A,ф)=-1/4Fmunu(inalfa) F (in munu) (alfa)+ Cумма(f)ф (f)[g фf_y(mu)(sigma mu-ig(^(a)/2)Амю(а) фf+mf фf_],ну здесь Амю(а)- потенциал калибровочного глюонного поля , играющее такую же роль КХД , как и фотоны в кэд(Afoton(a)), но с одной существенной раницей , что,как и сами кварки ,оно является заряженным – цветовым . Здесь фf- есть поле кварка массы mf(f- flavor),f=1,2,3…,Nf,a цветовой индекс кварков опущен ), g-есть константа связи ,^(a)- есть удвоенные генераторы цветовой группы SU(3) ,в фундоментальном представлении ( ну матрицы Гелла-Мана),а=1,2,…,8 и f(abc)-это соответствующие структурные константы ( полностью антисимметричный тензор).http://arxiv.org/PS_cache/hep-ph/pdf/9504/9504319v1.pdf”Окрашенность” глюонного поля проявляется в том, что его наряжённость будет выражаться ф-лой:
F(a)munu= sigmamuAnu(a)- sigmanuAmu(a)-g f(abc)A(b)muA(c)nu,там последний член описывает самодействие глюонов , формально в лагранжиан входят токовые массы всех 6-кварков , к-рые будучи неравными 0, будут нарушать киральную инвариантность , но киралальные св-ва определяются легчайшими кварками , потому, что их токовые массы их токовые массы mu~5MэВ и md~8MэВ, к-рые фигурируют лагранжиане КХД и необусловлены цветовым взаимодействием , они малы по сравнению с характерным масштабом масс( энергий точнее)QCD, что касается s-кварка , то его токовая масса ms~150МэВ,а вот весовой фактор такой же, как и u,d-кварков ,а стало быть , его влияние не должно превышать 10% даже при максимальной ожидаемой тем-ре кирального перехода Тс=200МэВ . Цветовая симметрия теории является точной и лагранжиан должен быть инвариантен относительно группе преобразования видаq .->.Uq,ну преобразования U являются унитарными и унимодулярными,матрицы преобразования зависят от 8-параметров-углов поворота эпсилон а и 8-генераторов ^i /2. Смысл КХД приблизительно в том, чтоб считать цветовую симметрию,локальной калибровочной.Ну в результате должно возникать 8- глюонных калибровочных полей, переносчиковвзаимодействий между кварками .…
В случае QCD все цветные объекты, кварки, глюны не могут существоать, как одельные асимптотические состояния. Различия между кварковыми и глюонными струями , ну система двух уравнений для кварковых и глюонных стрцуй предсказывает , что асимптотические зависимости средних множественностей от энергии в них должны быть одинаковыми . Относительная нормировка множественностей в кварковых и глюонных струях , может быть вычеслена , глюонные струи активней кварковых..Ну здесь можно рассмотреть парадоксы :1) кварки «появляются» свободными но всегда встречаются только связанными.2)СТО и квантовая механика работают одновременно , обе эти теории базируются на изначально разных идеях , ну в СТО пространственное и временное измерения рассматривается , как равноправные , а квантовая механика , там ти два измерения будут сильно различаться по смыслу .Ну эти парадоксы были разрешены Вильчеком и Гроссом , с отрытием асимптотической свободы(Note:-Although, J. Khriplovich(in 68 ) and G. 't Hooft( in 71or73) were the first to understand the physical relevance to the strong interactions. Khriplovich discovered asymptotic freedom in the SU(2) gauge theory as a mathematical curiosity,and G. 't Hooft also noted the effect but did not publish http://cdsweb.cern.ch/record/962227/files/CM-P00058472.pdf ) . Аsymptotic freedom is a property of some gauge theories that causes interactions between particles, such as quarks, to become arbitrarily weak at shorter distances, i.e. length scales that asymptotically converge to zero . Asymptotic freedom implies that in high-energy scattering the quarks move within nucleons...Бегущая константа связи теории должна логорифмически убывать с ростом квадрата передаваемого импульса .. Благодаря Гроссу ,Вильчеку и Политцеру лагранжиан Янга-Миллса с калибровочной группой SU(3)-стал лаганжианом описывающим сильные взаимодействия ( ну в кванто-механических системах, в частности в небеевых калибровочных теориях, там есть глюоны со спином 1-это , как постоянные цветные магниты, выстраиваясь параллельно внешнему полю,они увеличивают его значение, this will lead to a value greater than 1 mu, anti-screening of the vacuum of Yang-Mills and anti-screening of the quark gluon exceed screening(for instance,at a mass scale:
mu~50GeV

). Ещё что? Ну где-то в середине 70х была модеь состоящая только из 3х кварков uds,затем( группы Тинга и Рихтера)открыли с-кварк J-мезон ширина Г, к-рой 70КэВ, потом b-кварк… Вакуум или “фон” состоит из э-п пар и если в такую диэлектрическую среду поместить , то происходит искажение этой среды и будет поляризовать виртуальные диполи , к-рые экранируют заряд.. . Ну в случае экранирования «источник воздействия» индуцирует проявление облака виртуальных частиц ,»большой заряд»( здесь вводиться представление об эффективном, а не об электрическом заряде) , располагающийся в центе облака слабо действует на расстоянии , ну асимптотичекая свобода , напртив подразумевает,что заряд малой величины будет катализировать появление облака виртуальных частиц, увеличивающих его мощность , ну , там учитывали ещё, то виртуальные частицы сами по-себе заряжены , поэтому рост , как бы самоувеличивается по мере удаления от источника , ну можно предположить , что кварки сами по себе являются зарядами ,так решается первый парадокс, т.е. конфайнмент кварков становится теоретически необходим , т.е. кварки есть те заряды, к-рые никак не могут существовать по отдельности , связанные вместе кварк и антикварк обладают конечной энергией , но они по одельности существовать не могут.Ну цветовой заряд кварка мал , на малом расстоянии будет мало взаимодействовать с виртуальными частицами , если вычленить этот заряд из виртуального облака будут реагировать на «изменение ситуации» и будут двигаться вместе с кварком,энергия при этом не выделяется.Ну эти два парадокса связаны между собой ( эксперементы на установке SLAC,инклюзивные сечения к-рых сохраняют трек только полного потока энергии-импульса ,это смотриться так, как будто кварки свободны),эффект антиэкранирования( асимптотическая свобода ) снимает , т.е., разрешает эти парадоксы , теории ,к-рые “обнаруживают” асимптотическую свободу наз. неабеевыми теориями , ну в них постулируется существование нескольких типов зарядов и связывающих их симметрий… Пусть будут самые простые несколько устаревшие вещи для оъяснения… Киральная аномалия в модели Швингера .Ну двумерная КЭД-есть наипростейшая калибровочная модель с безмассовым фермионом , модель Швингера на колечке:L=1/4eFmu nu+фiDф,НуFmu-это есть тензор напряжонности фотонного поля Fmu= дельта мю Аню-дельтамюАню е0- калибровочная константа связи , к-рая в нашем упрощенном случае будет иметь размерность [m],Dmu-это есть ковариантная производная и ф –есть двухкомпанентное спинорное поле .Ну можно построить ещё гамма матрицу: y(0)=sigma2, y(0)(1)=isigma1,y(5)= sigma3(В пространстве Минковского Согласуясь с таким выбором спинорного вида будем иметь : ф1
фL= 0 …Ну здесь будем называть левыми y(5) фL = фL а правыми y(5) фr=-фr
y(1)=sigma1,y(2)=sigma2, y(5)= sigma3(В эвклидовом пространстве)
Собственно , даже самые простые модели здесь довольно сложно бывает передать , но просто надо сказать, что даже в модели Швингера на колечкеи даже в таком очень примитивном «граневском» изображении ( это и в пример не годиться тому, чтоб притендовать на роль , ну , например, 4х мерного случая динамики модели набор асимптотических состояний в корне отличается от присутствующих в лангранжеане. Ну омечу, чтоб не бодаться, что в двумерном случае фотон не будет иметь поперечных степеней свободы.Ну это модель можно использовать, как аналог ( аналоги не идентификаторы, т.е. совпадение есть, нет тождества), ну прототип , для описания КХД.Дираковский подуровень , ну ВФ- вакуума . Ну такая ф-ла для двумерного уровня :[i(delta/deltat)+sigma3(i(delta/deltax)-Ai)]ф=0, стационарное состояние ф~exp(iER’ t)фr(x) энергия связи ER’фR’=-sigma3(i (delta/deltax)-Ai)фR’(x),ну Амю-это было фотонное поле , в данном контексте его можно смотрнть , как внешнее, ну короче Аi-это есть «наши аномалии», ну и у нас здесь должны проявлиться дополнительное слагаемое и собственные функции станут пропорциональны ½:фR~exp[i(R+(1/2)(2п/L)x] и энергия левых уровней будет равна ER’(L)=(R’+(1/2))2п/L+Ai ,а для правых фермионов ER’(r)=(R’+(1/2))2п/L+Ai . Перестанем бодаться с неуклюжими соотношения, выбросим костыли и вспомним, что согласно Дираку структура фермионной части ВФ, такая , что все уровни , к-рые будут лежать в дираковском подвале должны быть полностью заполнены.Ну «наш « случай примитивен ,здесь киральная аномалия будут представлять собой ужасно простые явления, а именно пересечения нулевой отметки на шкале энергий , т.к. дираковская модель( ну многочастичная интерпретация), а там из под нижнего самого уровня , ну т.е. выход из подвала означает выход частицы , а погружение в повал означает рождение дырки –это античастица ,при конечном числе уровней аномалия стремиться к нулю.Ну уход уровней под нулевую отметку ( античастица) это есть, УФ-обрезание , всегда неявно присутствует в ТП(УФ-регуляризация), ну это у нас игрушка, а в КХД-это необходимость, там есть такое явление, как ифракрасное рабство….(Т.е. двуличнаяаномали, одновременно и ИК ,и УФ)… короче,даже если хотя бы нанекоторое время «забыть», что у нас ещё какие-то кварки, кроме 3( особенно тяжёлые) и ещё потанцевать о из абелевой КДХ;-)))), то ну всё равно нужно будет «вспомнить»(т.е. не пренебрегать) о самодействие глюонов, и о «духи» ( так это называется?) , в любом случае неабелевоть КДХ нужно будет подравнивать с помощью ( ну например) сингулярной инфракрасной асиптотики глюонного прогатора , к-рый получается как результат неперетрубативного решения ур.Дайсона-Швингера , такое упрощение само, естественно никогда не даст объяснений тех сложностей , к-рые возникают с самодействием глюонов, соответствующие тождества приближают это к КДХ….. И в импульсном пространстве глюонный прогатор даёт сингулярную инфракрасную асимптотику: S=интеграл d(in 4)(x)d(in4)(y){-ф’(in i)(x)[ymu(sigma mu- igo^(ina)Amu(in a)(x)+moi] ф’(in i)(x) sigma(4)(x-y)-s.r.f:Amu(in a)(x) Anu(in b)(y)/[Dmunu(in a b)(xy)]}(ур.А’)- это Dmunu(in a b) (xy) здесь показан свободный погатор с затравочными массами кварков,здесь moi- есть массы кварков , Amu(in a)(x)-это есть глюонные поля , ^(ina)-есть матрица Гелла-Мана , к-рая действует в пространстве цветов Nc=3,ну проводится суммирование по кварковым ароматам i=1,2,3…Ni …. ( здесь не стоит концетрировать внимание, ну этопросто попытка поазать ИК-аномалию)
..Ну можно остановиться здесь ( пусть будет и менее подробно) УФ- аномалию, тоже только слегка зацеплю , там ну приблизительно схожая ситуация, просто можно показать ,примитивная ,хотя бы естественная схема УФ-ренормировки имеет две основные версии , ну «фемановское обрезании» , где будет модифицироавться свободный прогатор ну пусть будет ткаого типа :1/k(2).--.> = -^(in2)/ k(2)(k(2)-^(2)) .Обрезание импульсных интегралов по радиальной переменной на верхнем пределе ^, ну это один из способов регуляризовать интегралы , ну здесь можно вместо того , чтоб исключать параметр обрезания из теории путём вычитания придать этому смысл ренормировочного параметра. Ну один из способов ультрафиолетовой регулировки это способ Паули-Виласара. Ну метод такой можно свести к следущиму ,в модель где безмассовые фермионы вводятся очень тяжёлые регуляторные фермионы с массой М0 и у них противоположная метрика( петли по сравнению с безмасовыми фермионами у них имеют обратное направление или «минусовое» направление.Ну ещё чаще, обычно (?)УФ расходимости устраняются с помощью параметра обрезания ^- порядка в 1ГэВ ), взаимодействие регуляторных фермионов с фотонами такое же , как и у безмасовых, основным отличным показателем будет только масса, тогда при низких энергиях рольь фермионов П-В будет сводиться к УФ-опрезанию формально расходящихся интегралов в ферминных петлях, ну это может гарантировать калибровочную инвариантность и сохранение эл-магн тока)... Понятно , что в КТП задание лагранжиана не может полностью характеризовать количественные св-ва соответствующей системы полей , набор параметров входящих в лагранжиан не есть достаточный для численного описания вероятностей переходов, масс частиц, ну одна из причин ИК и УФ расходимости. Задавая лагрнажиан какойлибо модели КТП фиксируются лишь качественные черты теории ,. … То , что в ссылках просто зацепил ,постить это не буду , смотрите сами: http://www.npl.illinois.edu/exp/mucapture/MuCap_Related/nambu/p345_1.pdf http://www.npl.illinois.edu/exp/mucapture/MuCap_Related/nambu/p246_1.pdf And even there, перечислить аномалии , пусть невсе ( это ниже, если несоскучусь оттого , что некрасиво кромсаю красивую тему)..Неабелевы теории имеют отличие от электродинамики,где фотон электрически нейтрален , т.е. глюоны там играют здесь более активную роль, чем фотоны в электродинамике. Ну спецефическими свойствами КХД являются «фоновые флуктуации»( вакуумные, т.е.) очень определённого типа, неопределяющиеся мнимой частью амплитуды . Ну здесь нужно напомнить, что глюоны имеют цветовой заряд отличный от нуля и взаимодействуют между собой , т.е. глюон тоже есть источник поля, глюоны образуют мультиплет.Light quarks are placed at the bottom of the hadron, одним из наиболее убедительным аргумент в пользу малости затравочных масс кварков является успех, например , предсказанной Вайнбергом правил сумм, при выводе к-рых пренебрегают массой кварков по сравнению с массами адронов.И для реализации SU(3)-симметрии глюоны тоже должны быть безмассовыми, стало быть имеют место быть динамические причины невылета.Режим сильной связи , ну революционным в суперсимметричных теориях поля основывалась на 2х основных частях голоморфности и электро-магнитной дуальности . Ну голоморфность ,это есть голоморфная зависимость суперпотенциала Veff от всех киральных полей и констант связи, ну а примером второй части может служить формализм Цванцигера для описания электродинамики и магнитных зарядов( монополей).….

User adventurer, 21.02.2010 15:19 (#)

Извиняюсь конечно,дело вкуса, и дело не моё, делайте что считаете нужным, но неужели Вы не поняли, что и Nightwish ,и Therion и Rage-один и тот же посетитель, зачем тогда сохранять 2- нижних поста?Если есть дополненные и схожие посты от Nightwish? ;-))))

User therion, 01.02.2010 19:10 (#)

SN

http://www.astronet.ru/db/msg/1201870/03.html SN :-Those stars, which broke much greater(orders of magnitude) than the «new stars» were named by the term «supernova».. But in reality neither those (ie, Supernova), nor other (ie, the so-called new stars) are not new . Supernovae are the final stage of the stellar evolution. A supernova (or supernovae in the plural) is a stellar explosion ... . Supernovae are extremely luminous and cause a burst of radiation before fading from view over several weeks or months often outshines an entire galaxy. During this short interval, a supernova can radiate as much energy as the Sun could emit over its entire life span. But the star flared up, which previously had been in the sky with little or no visible that create the effect of the emergence of a new star.The type of supernova is determined by the presence of flare lines in the spectrum of hydrogen. If it is, then a supernova type II, if it is not - then I type. http://www.astronet.ru/db/msg/1175009

Supernovae SN II .A type II supernova belongs to a sub-category of cataclysmic variable star known as a core-collapse supernova. The presence of hydrogen in its spectrum is what distinguishes a type II supernova from other classes of supernova explosions.
According to modern concepts, the fusion gradually leads to the enrichment of the inner regions of stars with heavy elements..The star is compressed in the process of fusion and the temperature in the center grows. (The effect of negative heat capacity gravitating non-degenerate matter).. Also, formation of the heavy elements occurs in the process of fusion (as already mentioned)

. The star evolves to accommodate the fusion of these accumulating, higher mass elements, until finally a core of iron is produced. .This thermonuclear reaction will continue only in a certain layer of the star around the central core.«Thermonuclear fuel» is burned incompletely, near the central core of the star . The central core is compressed more and more, and at some point because of the pressure in it started to go neutronization. This causes rapid loss of energy carried away by neutrinos are formed (ie, neutrino cooling), so that the core of the star is compressed and cooled. The process of collapse of the central nucleus so fast that it formed around the rarefaction wave. Then, after the nucleus to the center of the star rushes and shell. Then the substance forming the shell bounces off the nucleus and the shock wave propagating outward forms . The shock wave initiates a thermonuclear reaction. It stands out enough energy for ejection of a supernova at high speed. It is important to the recharge process of the shock wave energy emerging from the central region of the neutrino. Such a mechanism applies to the explosion of Type II supernova (SN II). Accounting for the rotation and the presence of a magnetic field allows scientists to numerically simulate the supernova explosion (magnetorotational mechanism of supernova explosions from collapsing core). In a typical Type II supernova, the newly formed neutron core has an initial temperature of about 100 GK. .It is believed that the formation of a supernova type II ends with the evolution of stars, the initial mass exceeds 8-10 mass Sol
. After the explosion is a n s or b h, but around these objects in space while there are remnants of shells exploding star in the form of an expanding gas of the nebula. Much of this thermal energy must be shed for a stable neutron star to form (otherwise the neutrons would "boil away"), and this is accomplished by a further release of neutrinos. These 'thermal' neutrinos form as neutrino-antineutrino pairs of all flavors, and total several times the number of electron-capture neutrinos. А density comparable to that of an atomic nucleus, and further collapse is abruptly stopped by strong force interactions and by degeneracy pressure of neutrons.
Supernovae Ia (or Type Ia supernova)
SN Ia :The mechanism of supernovae of Type IA (SN Ia) is somewhat different. This so-called thermonuclear supernova explosion mechanism at the basis of which is the process of the nuclear fusion in a dense carbon-oxygen core of the star. Predecessors of SN Ia are white dwarfs with a mass close to the Chandrasekhar limit. It is believed that such stars can be formed by overflow material from the second component of a binary star system. This happens if the second star of the system belongs to a class of stars with extremely energetic stellar wind and goes beyond its Roche lobe.. When the white dwarf mass increases, then gradually increases its density and temperature. Well, when the temperature of about 3 × 10(8) K, there are conditions for thermonuclear ignition of carbon-oxygen mixture. The combustion front propagates from the center to the outer layers of the star and the products of combustion (well, Fe) will be formed. Distribution of the combustion front occurs at a slow deflagration mode and is unstable to various types of disturbances . The Rayleigh-Taylor instability has the greatest value.The R-T instability occurs as a cones quence of the buoyancy force on the lungs and less dense products of combustion. The RT instability, is an instability of an interface between two fluids of different densities, which occurs when the lighter fluid is pushing the heavier fluid. This process is evident not only in many terrestrial examples, but also in astrophysics and electrohydrodynamics. RT «fingers» are especially obvious in the Crab Nebula, in which the expanding pulsar wind nebula powered by the Crab pulsar is sweeping up ejected material from the supernova explosion 1000 years ago. http://hmf.enseeiht.fr/travaux/CD0001/travaux/optmfn/hi/01pa/hyb72/rt/rt.html . When a slowly-rotating,carbon-oxygen w d accretes matter from a companion, it cannot exceed the Chandrasekhar limit of about ~1.5 solar masses, beyond which it would no longer be able to support its weight through electron degeneracy pressure begin to collapse. In the absence of a countervailing process, the white dwarf would collapse to form ns . Once fusion has begun, the temperature of the white dwarf starts to rise. A main sequence star supported by thermal pressure would expand .... . The flame accelerates dramatically, in part due to the Rayleigh–Taylor instability and interactions with turbulence. (But I must mention, although such an arrangement seems logical for many of my colleagues, however, that it is still a matter of considerable debate whether this flame transforms into a supersonic detonation from a subsonic deflagration. Also, I note that I am always here to convey only the averaged data http://arjournals.annualreviews.org/doi/abs/10.1146%2Fannurev.astro.38.1.191 http://www.sciencemag.org/cgi/content/full/299/5603/77 ) . The speed of the combustion front increases, possible turbulence in the flame and the formation of a shock wave in the outer layers of the star. Large-scale convective processes begin. They lead to a further strengthening of thermonuclear reactions and the provision of necessary to reset the shell of a supernova energy (~ 10(51) erg).
Other types of supernovae:
There are also SN Ib and Ic, which are the precursors of massive stars in binary systems, in contrast to SN II, which are the precursors of single stars.
Theoretical models : Unfortunately, no one can create a model that from late stages of stellar evolution would lead to a supernova and its observable manifestations , that is, if I try to say differently complete theory of supernovae does not yet exist. Recent theoretical studies of supernovae - is mostly in the calculations of the most powerful computer models of exploding stars.
Based on the totality of observational data, researchers concluded that the supernova explosion should be the last step in the evolution of the star, after which it ceases to exist in its present form. Indeed, the energy of supernova explosion is estimated as 10(41) - 10(51) erg, which exceeds the typical values of the gravitational energy of the stars. Liberated during supernova energy is more than sufficient to fully disperse the substance in the space of the star.. However, existing models fairly well describe the light curves and spectra of the vast majority of supernovae. Usually, this model is a shell star, in which the "hand" embedded energy of the explosion, and then begins its expansion and warming up. . All models are simplistic and are free parameters to be set up to get the necessary pictures of the explosion. The explosion of a SN can be seen as the explosion of a certain equilibrium of a gas sphere, for which construction configuration (hereinafter presupernova) with a predefined distribution of the chemical composition of a given mass and radius in hydrostatic equilibrium.. http://www.astronet.ru/db/msg/1174722/node1.html
At present, numerical models can not account for all physical processes in stars and of relevance to the development of the outbreak. Complete theory of stellar evolution does not exist.. Note that the predecessor of the famous supernova SN 1987A (well, we give here a concrete example of this, because I can give pereprint, which contains information about this very famous star http://ufn.ru/ufn88/ufn88_12/Russian/r8812a.pdf This is the SN II ), referred to the second type is a blue supergiant, not red, as it was supposed to 1987 models of SN II. Also, probably in its balance is not a compact object like a n. s. or b. h.
According to numerous studies, after the birth of the universe, it was filled with only light substances - hydrogen and helium. All other chemical elements could be formed only in the process of burning stars. This means that our planet (and all living and nonliving on it) consists of a substance formed in the depths of the prehistoric stars and ejected once in supernova explosions. Presupernova ... In fact in presupernova for the main determining factor, which then determines the fate of the stars, but rather the type of SN is formed from it is not the structure of the star (compact or length), and the presence or absence of its outer layers of hydrogen. But the standard calculations of the evolution of single massive stars with initial content of heavy elements Z = 0.02-0.04 mass ie all elements heavier than hydrogen and helium, usually predict when otsutstaiya intensive mass-loss - a long structure presupernova. («Z» means the metallicity, the metallicity of an object is the proportion of its matter made up of chemical elements other than hydrogen and helium. Since stars, which comprise most of the visible matter in the universe, are composed mostly of hydrogen and helium), and if our star is of low metallicity, that is, if Z <0,002, then SNII will be formed from such presupernova. Irregular and elliptical galaxies and the peripheral part of the disk structure of spiral galaxies are the best place for the formation of compact presupernova of which are formed SNII-type, because there are formed young stars.
.

User therion, 01.02.2010 19:16 (#)

Since stars, which comprise most of the visible matter in the universe, are composed mostly of hydrogen and helium), and if our star is of low metallicity, that is, if Z if Z <00.02, then SNII will be formed from such presupernova. Irregular and elliptical galaxies and the peripheral part of the disk structure of spiral galaxies are the best place for the formation of compact presupernova of which are formed SNII-type, because there are formed young stars.

Анонимные комментарии не принимаются.

Войти | Зарегистрироваться | Войти через:

Комментарии от анонимных пользователей не принимаются

Войти | Зарегистрироваться | Войти через: