Archive

Archive for the ‘Текущая информация’ Category

Июн
05

Структура и эволюция сферической пылевой звезды.  

1. Модифицированное решение Оппенгеймера-Снайдера

Захид Закир [1]

Аннотация

  В решении Оппенгеймера-Снайдера (ОС) уравнение параболической траектории частиц r(t,R) в мировом времени t отличается от стандартного уравнения траектории в поле Шварцшильда вне и на поверхности пылевой звезды. Это — следствие того, что уравнения траектории были заданы на «гиперповерхности однородности», когда r=R при нулевом начальном моменте собственного времени во всех слоях, но эти события неодновременны и начальные моменты мирового времени t(R) отличны от нуля. Ввиду того, что структура звезды в данный момент означает определение положений всех частиц на гиперповерхности t=const, а решение ОС используется для настройки более реалистичных моделей звёзд, такая незавершённость процедуры перехода на гиперповерхность t=const приводит к искажениям физических следствий и других моделей. Предложена более последовательная реализация метода ОС, где эта проблема не возникает. Модификация состоит в фиксации начальных положений r=R при t(R)=0 и определении сдвига моментов собственного времени в разных слоях на гиперповерхностях t=const из условия соблюдения стандартного уравнения траектории. Приведены графики траекторий частиц пылевой звезды r(t,R), которые наглядно показывают внутреннюю структуру звезды при t=const. При больших t не только поверхность асимптотически приближается к гравитационному радиусу, но и мировые линии частиц во внутренних слоях также приближаются к своим асимптотам, быстро становясь практически параллельными мировым линиям частиц в центре и на поверхности. Это показывает, что картина застывшей звезды относится не только к поверхности, но и к внутренним слоям, застывающим на определённых расстояниях от центра.

   PACS: 04.20.Dg;  04.70.-s;  97.60.-s,  98.54.-h

   Ключевые слова: релятивистские звёзды, гравитационный коллапс, чёрные дыры

Том 12, N 1,  с. 1 – 16, в1,                     5 июня 2017

Электрон.:   ТФАК: 6000-043 в1,       5 июня 2017;    DOI: 10.9751/TFAK.6000-043

Загрузить статью pdf  0.75 Мб


[1] Центр теоретической физики и астрофизики, Ташкент, Узбекистан       zahidzakir@theor-phys.org

Май
01

Диффузионный механизм для малой массы составных частиц и новые перспективы для преонных моделей

Захид Закир [1]

Аннотация

     При диффузии холодного лёгкого газа в тёплом тяжёлом газе в период до релаксации тепловые скорости лёгких и тяжёлых атомов одного порядка и лёгкий газ остаётся холодным, а средние энергии его частиц приблизительно сохраняются. Описание такой консервативной диффузии аналогично формализму квантовой механики, а сама квантовая механика оказывается описанием диффузии в вакууме, где коэффициент диффузии определяется постоянной Планка делённой на массу. Рост диффузионного потока при локализации частиц ведёт к росту осмотического давления, что выявляет «микроскопический механизм» соотношений неопределённостей и позволяет выявить случаи, когда можно «обойти» запреты, налагаемые ими, в частности, решить парадокс большой массы составных частиц в преонных моделях. Если две лёгкие частицы (атомы) с разными массами начали диффундировать на расстояниях намного больше длины свободного пробега, то механизм диффузии препятствует их дальнейшему сближению и для образования составной частицы надо затратить тем больше энергии, чем меньше конечный объём локализации. Однако, если две частицы вначале находились на расстоянии меньше длины свободного пробега и за время меньше времени свободного пробега успели образовать связанное состояние (атомы соединились в молекулу), то далее эта составная частица (молекула) диффундирует так же, как другие лёгкие частицы (атомы), но с массой чуть меньше суммарной массы первоначальных частиц. В статье предложено использовать такой же механизм образования составных частиц малой массы и в диффузионной квантовой механике и затем этот механизм применён к простейшей из моделей преонов – модели ришонов.

PACS: 12.60.Rc, 12.60.Nz, 03.65.Ta, 05.30.Ch, 05.40.Jc

Ключевые слова: составные модели, техницвет, квантовая механика, консервативная диффузия

Том 11, N1,  с. 1– 11, в1,    1 мая 2016

Электрон.:   ТФАК: 5600-042 в1, 1 мая 2016          DOI: 10.9751/TFAK.5600-042

Загрузить статью pdf  0.5 Мб


[1] Центр теоретической физики и астрофизики, Ташкент, Узбекистан       zahidzakir@theor-phys.org

Мар
28

Гравитационно-застывшие объекты и релятивистский взрыв в ОТО: фрозары, фрозоны и сверхвспышки

Захид Закир [1]

Аннотация

В общей теории относительности (ОТО) мировая линия частицы единственна и инвариантна, а собственное время и мировое время t есть лишь две параметризации одних и тех же событий на ней, что ведёт к уравнению связи между моментами собственного времени и t. Поэтому при сжатии пылевого шара собственные времена при конечных t асимптотически застывают не доходя до момента, когда поверхность могла бы пересечь гравитационный радиус. Процессы во всём объёме звезды застывают сначала в центре, а затем и в других слоях, а последней застывает поверхность вне гравитационного радиуса. Поэтому в ОТО при сжатии формируются не чёрные дыры, а фрозары (frozar от «frozen star») с гравитационно-застывшим состоянием вещества во всём объёме, где мировые линии частиц везде времениподобны и параллельны оси t и друг к другу. Образование фрозаров в ОТО демонстрируется для тонкой пылевой сферы и пылевого шара, звезды с однородной плотностью и звезды с ультрарелятивистским веществом. В реальных звёздах локальные температуры в слоях растут быстрее температуры на поверхности, а последняя растёт по t экспоненциально быстро. Чем больше масса звезды, тем больше вероятность того, что застывание произойдёт быстрее разогрева и образуется фрозар. Но чем меньше масса звезды, тем больше вероятность того, что застывание будет недостаточно быстрым, а разогрев остановит сжатие и приведёт к взрыву. В ходе сжатия значительная часть вещества окажется вблизи поверхности, где согласно ОТО физический объём сильно вырастает, а энергия сжатия трансформируется в тепло с переходом вещества в радиационно-доминированную фазу. Если звезда не успела застыть, то часть ультрарелятивистского вещества и радиации начинает быстро покидать звезду, что проявляется как релятивистский взрыв, а сам объект наблюдается как релятивистская сверхновая или гиперновая. Наблюдаемые отсутствие фрозаров с массами 2-4 масс Солнца и плоский характер спектра масс подтверждают эти предсказания теории фрозаров. Примерами релятивистского взрыва, видимо являются сам Большой Взрыв и некоторые взрывы в астрофизике с большим энерговыделением. В теории фрозаров проявилось новое явление ОТО — гравитационная кристаллизация, определяющее структуру наиболее компактных и массивных объектов в физике частиц, астрофизике и космологии. Гравитационный радиус системы из нескольких фрозаров больше радиуса каждого из них и поэтому при сближении они не смогут слиться и застывают на расстояниях больших их радиусов, образуя новое состояние вещества — гравитационный кристалл. Фрозоны — частицы планковской энергии, квантовые флуктуации которых застыли в собственном гравитационном поле — также не смогут сливаться, т.е. не будет вершин взаимодействий с фрозонами, и образуют лишь гравитационные микрокристаллы. В астрофизике сверхмассивные гравитационно-застывшие объекты в центрах звёздных скоплений, галактик и квазаров вероятно есть кристаллы из фрозаров и обычной материи. Реликтовые фрозонные и фрозарные кристаллы могли быть центрами неоднородностей, а также могли проявляться как тёмная материя. Если будет обратное сжатие, то вселенная в целом также может застыть в состоянии глобального гравитационного сверхкристалла, что и остановило бы сжатие.

   PACS: 04.20.Dg;  04.70.-s;  97.60.-s,  98.54.-h

   Ключевые слова: релятивистские звёзды, кварковые звёзды, гравитационный коллапс, чёрные дыры

[1] Центр теоретической физики и астрофизики,Ташкент Узбекистан, zahidzakir@theor-phys.org

Том 10, N 1,  с. 43 – 71, в1,                     28 марта 2015

Электрон.:   ТФАК: 5200-041 в1,       28 марта 2015;    DOI: 10.9751/TFAK.5200-041

Загрузить статью pdf  1.1 Мб

 

Июл
31

Консервативная диффузия как физический механизм для квантовой механики и гравитации

Захид Закир [1]

Аннотация

  Приведён обзор теории консервативной диффузии и её основных применений. Исходной моделью теории является диффузия холодного лёгкого газа в тёплом тяжёлом газе в период до релаксации, когда лёгкий газ остаётся холодным, а средние энергии его частиц сохраняются. В отличие от газа Лоренца, где равны тепловые энергии лёгких и тяжёлых атомов, здесь одного порядка их тепловые скорости. Такая консервативная диффузия описывается двумя уравнениями – Гамильтона-Якоби и уравнением непрерывности, нелинейными по плотности вероятности. При введении комплексной амплитуды вероятностей уравнения линеаризуются и переходят в уравнение Шредингера, где складываются не вероятности альтернатив, а их амплитуды вероятностей. Длина свободного пробега и соответствующий импульс определяют элементарный фазовый объём и коэффициент диффузии. Теория предсказывает ряд квазиквантовых эффектов в классических системах. Формализм квантовой механики, как оказалось, описывает классическую консервативную диффузию, а сама квантовая механика есть частный случай такой диффузии в вакууме, когда элементарный фазовый объём равен постоянной Планка. Изучена также консервативная термодиффузия, связанная с ненулевым градиентом температуры среды. Её свойства, такие как снижение интенсивности флуктуаций частиц (включая красное смещение частот), дрейф частиц в область медленных флуктуаций и их диффузионное ускорение, не зависящее от масс частиц, оказались аналогичными свойствам гравитации. Это позволило отождествить гравитацию с термодиффузией в физическом вакууме. В диффузионной картине флуктуации энергии-импульса классических частиц из-за взаимодействия с вакуумом ведут к увеличению их средней энергии, что проявляется в виде квантовых явлений, а соответствующее локальное понижение плотности энергии вакуума проявляется как гравитация. Диффузионная трактовка квантовой теории тем самым ведёт и к термодиффузионной трактовке гравитации с естественным синтезом теорий обеих явлений. Обсуждены наблюдаемые эффекты, следующие из новой теории.

   PACS: 03.65.Ta, 04.20.Cv, 02.50.Ey, 05.40.Jc

   Ключевые слова: квантовые флуктуации, энергия вакуума, термодиффузия, метрика, кривизна

Том 9, N 2,  с. 55 – 74, в1,                     31 июля 2014

Электрон.:   ТФАК: 4960-038 в1,       31 июля 2014;    DOI: 10.9751/TFAK.4960-038

Загрузить статью pdf  0.6 Мб

Июл
01

Диалоги о судьбах звёзд:

от чёрных дыр к фрозарам.

     Захид Закир [1]

Аннотация

     Сагредо и Сальвиати – двое друзей Галилея — почти 400 лет назад в Европе беседовали о движении планет, после чего гелиоцентрическую систему поняли и приняли почти все. Их потомки, которые также дружили, почти 40 лет назад в Америке дискутировали о гравитационном коллапсе звёзд, после чего чёрные дыры поняли и приняли, но не все. Среди не принявших оказался один из друзей и поэтому недавно их диалог продолжился в Азии, но уже о выборе между чёрными дырами и фрозарами. С того времени фрозаров стали понимать и принимать почти все, кто знакомился с записью их диалога и потому она доводится и до более  широкой публики.

PACS: 04.20.Dg;  04.70.-s;  97.60.-s,  98.54.-h

Ключевые слова: релятивистские звёзды, квазары, активные ядра галактик, коллапс, фрозары, чёрные дыры

Том 7, N 2,  с. 23 – 43, в1,   1 июля 2012

Электрон.:   ТФАК: 4200-026 в2,   28 сентября 2012; DOI: 10.9751/TFAK.4200-026

Загрузить статью pdf 511 кб


[1] Центр теоретической физики и астрофизики, Ташкент, Узбекистан

      zahidzakir@theor-phys.org

[subscribe2]

Мар
23

К теории компактных релятивистских объектов.

1. Коллапс без горизонта и образование фрозаров.

     Захид Закир [1]

Аннотация

    В общей теории относительности (ОТО) поверхность сферического объекта как протяжённого тела определяется на гиперповерхностях одновременности t=const и любой момент собственного времени на поверхности объекта строго связан с определённым моментом мирового времени t (астрономической эпохой). При любом конечном t этот момент собственного времени всегда меньше того момента, который соответствовал бы пересечению поверхностью гравитационного радиуса в ньютоновской теории. Показано, что в ОТО при приближения поверхности к гравитационному радиусу происходит быстрое (в терминах t) застывание собственных времён сначала в центре, где замедление времени максимально, затем в более высоких слоях и что поверхность застывает позже всех слоёв вне гравитационного радиуса. Застывание всех процессов во всём объёме означает практическую остановку и самого коллапса. Таким образом, в ОТО есть универсальный фактор, предотвращающий коллапс – сильное гравитационное замедление собственных времён, то фундаментальное физическое явление, которым ОТО в основном и отличается от ньютоновской теории. Поэтому в ОТО черные дыры запрещены, а горизонты и сингулярности, как артефакты ньютоновской теории, не возникают. Коллапс в ОТО ведёт (при мягких уравнениях состояния) к образованию фрозаров (frozar от frozen star – застывшая звезда), у которых застыли как поверхность, так и все слои во всём объёме. Мировые линии частиц во всём объёме фрозара времениподобны и почти параллельны оси t и между собой. Образование фрозаров показано для стандартных моделей коллапса — тонкой пылевой сферы и пылевого шара, звезды с однородной плотностью и звезды с ультрарелятивистским веществом. Кратко обсуждены астрофизические следствия теории коллапсировавших звёзд как фрозаров ОТО.

PACS: 04.20.Dg;  04.70.-s;  97.60.-s,  98.54.-h

Ключевые слова: релятивистские звёзды, квазары, активные ядра галактик, коллапс, фрозары, чёрные дыры

Том 7, N 1,  с. 1 – 14, в1,  23 марта 2012

Электрон.:   ТФАК: 4100-024 в2,   28 сентября 2012; DOI: 10.9751/TFAK.4100-024

Загрузить статью pdf 814 кб


[1] Центр теоретической физики и астрофизики, Ташкент, Узбекистан

      zahidzakir@theor-phys.org

[subscribe2]

Мар
23

К теории компактных релятивистских объектов.

 2. Коллапс с переходом в глоузар и релятивистский взрыв

     Захид Закир [1]

Аннотация

    При гравитационном коллапсе локальные температуры во внутренних слоях растут быстрее температуры поверхности звезды, а последняя растёт по мировому времени экспоненциально быстро. По этой причине более вероятностно не образование фрозара, а оптимистический сценарий коллапса, когда вещество звезды быстро переходит в радиационно-доминированное состояние со стабилизацией или переходом в расширение (антиколлапс). В результате квази-стабилизации звезда достаточно долго по мировому времени пребывает в горячей (по локальной температуре) фазе. Полузастывшие релятивистские объекты в этой фазе испускают сильно покрасневшее (квазиреликтовое) излучение и предлагается называть этот новый класс объектов глоузарами (glowsar от glow star – накалённая или покрасневшая звезда). Основная часть вещества глоузара сосредоточится вблизи поверхности в радиационно-доминированной фазе. При размораживании глоузара расширение на конечной стадии происходит экспоненциально-быстро (релятивистский взрыв) и объект наблюдается как релятивистская сверхновая или гиперновая. Наблюдаемыми примерами релятивистского взрыва, или антиколлапса, видимо являются сам Большой Взрыв и некоторые взрывы в астрофизике с большим энерговыделением, не объясняемым известными процессами. Идеализированные модели и численное моделирование свидетельствуют о том, что при сжатии достаточно массивных объектов рост давления и температуры во внутренних слоях уравновесит гравитацию и взрывное расширение возможно. Обсуждаются наблюдательные следствия предсказаний ОТО о свойствах компактных объектов в состояниях глоузара и релятивистского взрыва.

PACS: 04.20.Dg;  04.70.-s;  97.60.-s,  98.54.-h

Ключевые слова: релятивистские звёзды, квазары, активные ядра галактик, коллапс, чёрные дыры

Том 7, N 1,  с. 15 – 22, в1,    23 марта 2012

Электрон.:   ТФАК: 4100-025 в2,   28 сентября 2012; DOI: 10.9751/TFAK.4100-025

Загрузить статью pdf 476 кб


[1] Центр теоретической физики и астрофизики, Ташкент, Узбекистан

      zahidzakir@theor-phys.org

[subscribe2]

Дек
14

Вращательное квантование зарядово-симметричных систем.

3. Ротаторное квантование релятивистских полей.

     Захид Закир [1]

Аннотация

    Квантовая теория комплексных полей с вращательными степенями свободы построена на базе модели гармонического ротатора. Для чисто вращательных мод спектр энергий эквидистантен, наблюдаемые полей автоматически нормально-упорядочены и нет нулевой энергии и нулевого заряда вакуума. Частоты квантов при этом есть угловые скорости вращений полевых векторов (в реальном или полевом пространствах). Состояния двух знаков спиральности (частица-античастица) связаны через кроссинг-симметрию. Примеры — это фотоны с круговой поляризацией и комплексные поля. Спин и изоспины частиц оказываются связанными с их частотами, представляя собой угловые моменты вращений и спиральности полевых векторов (заряды) с этими частотами в реальном или полевом пространствах. Показано, что стандартная ковариантная теория возмущений фактически построена для описания взаимодействий гармонических ротаторов. Рецепт перехода от осцилляторного представления мод к ротаторному ранее был найден эмпирически в виде нормального упорядочения операторов наблюдаемых. Энергия вакуума равна нулю при свободном гамильтониане и при включении зарядово-симметричных взаимодействий.

PACS: 03.70.+k, 11.30.Er

Ключевые слова: квантовые поля, зарядовое сопряжение, чётность, энергия вакуума

Том 6, N 2,  с. 50 – 66, в1, 14 декабря 2011

Электрон.:   ТФАК: 4000-023 в2,   28 сентября 2012; DOI: 10.9751/TFAK.4000-023


[1] Центр теоретической физики и астрофизики, Ташкент, Узбекистан

      zahidzakir@theor-phys.org

[subscribe2]

Сен
05

Вращательное квантование зарядово-симметричных систем.

1. Гармонические осцилляторы.

     Захид Закир [1]

Аннотация

   В системе из частицы и античастицы в гармоническом потенциале, представляемой как осциллятор с комплексной обобщённой координатой, имеется глобальная U(1) симметрия, а также симметрия относительно зарядового сопряжения (С-симметрия). Две пары лестничных операторов, обычно вводимые при частотном разложении канонических переменных, не являются взаимно зарядово-сопряжёнными и поэтому общепринятая их интерпретация как операторов зарядово-сопряжённых квантов нарушает С-симметрию. Имеются операторные тождества между билинейными произведениями лестничных операторов, позволяющие выразить наблюдаемые через зарядово-сопряжённые операторы и корректно учесть С-симметрию. Эти тождества сохраняются и для С-симметричных взаимодействий. В лагранжиане разные упорядочения комплексно сопряжённых операторов импульса ведут к разным операторам заряда и не эквивалентны при взаимодействии с калибровочным полем. Из-за условий С-симметрии  нулевой заряд не возникает в обеих способах упорядочения, а в первом случае исчезает и нулевая энергия. Рассмотрен вклад взаимодействия с калибровочным полем и ангармоническими потенциалами в высших порядках теории возмущений. Эта же система может быть представлена и как частицы с положительной и отрицательной частотами, идущие вперёд и назад во времени соответственно, но если считать, что знак массы совпадает со знаком частоты, то нормы отрицательно-частотных состояний остаются положительными.

PACS: 03.65.Ge, 11.30.Er, 1130.Ly,  11.90.+t

Ключевые слова: Гамильтонова динамика, дискретные симметрии, квантование

Том 6, N 2,  с. 14 – 31, в1,  5 сентября 2011

Электрон.:   ТФАК: 3900-021 в2,   28 сентября 2012; DOI: 10.9751/TFAK.3900-021


[1] Центр теоретической физики и астрофизики, Ташкент, Узбекистан

      zahidzakir@theor-phys.org

[subscribe2]

Сен
05

Вращательное квантование зарядово-симметричных систем.

2. Гармонические и магнито-гармонические ротаторы.

     Захид Закир [1]

Аннотация

     Для мягких ротаторов определяющим свойством является отсутствие радиальной скорости и оно позволяет упростить квантование гармонического и магнито-гармоническоого ротаторов. Операторы наблюдаемых последних нормально-упорядочены из-за симметрий системы, спектр энергий линеен по частоте и эквидистантен, а в основном состоянии нет нулевой энергии от вращательных мод. Это находится в согласии с обобщением соотношений неопределённостей для систем с неэрмитовыми каноническими переменными, где ограничения на флуктуации зависят от заряда состояния. Применения нового формализма к квантованию волн при коллективных вращениях одномерной цепочки гармонических ротаторов позволяет моделировать поля с зарядовой и калибровочной симметриями. Для вращательных мод имеет место кроссинг-симметрия между состояниями с разными направлениями вращения, а возникающие отрицательно-частотные моды есть положительно-частотные состояния антиквантов (античастиц) с переставленными начальными и конечными состояниями. Выведены коммутаторы и причинные корреляторы (пропагаторы) обобщённых координат гармонического ротатора.

PACS: 03.65.Ge, 11.30.Er, 1130.Ly, 11.90.+t

Ключевые слова: дискретные симметрии, вращения, зарядовая симметрия, уровни Ландау, цепочки ротаторов, пропагаторы

Том 6, N 2,  с. 32 – 49, в1,    5 сентября 2011

Электрон.:   ТФАК: 3900-022 в2,   28 сентября 2012; DOI: 10.9751/TFAK.3900-022


[1] Центр теоретической физики и астрофизики, Ташкент, Узбекистан

      zahidzakir@theor-phys.org

[subscribe2]