Сборник тезисов 9-ой Международной научной конференции «современные достижения физики и фундаментальное физическое образование»
растояние от источника до детектора 100 см, далее толщина образцов, см
жүктеу/скачать 11,53 Mb. Pdf көрінісі
|
- Бұл бет үшін навигация:
- В.В. Дьячков, З.М. Бияшева * , Ю.А. Зарипова, А.Л. Шакиров, А.В. Юшков
- EXTENDED OBJECTS CREATED BY DARK ENERGY V.Dzhunushaliev, A.Urazalina
- ЭНЕРГИЯ СВЯЗИ «ЧЕРНЫХ ДЫР» В МИКРО-, МАКРО- И МЕГАМИРЕ В.В. Дьячков, Ю.А. Зарипова, А.В. Юшков
- СИСТЕМАТИКА УГЛОВЫХ РАСПРЕДЕЛЕНИЙ СЕЧЕНИЙ РАССЕЯНИЯ АЛЬФА-ЧАСТИЦ И ДЕЙТРОНОВ НА МУЛЬТИКЛАСТЕРАХ Ю.А. Зарипова
- О ПОСТРОЕНИИ ОСНОВ ФИЗИКИ ЭВОЛЮЦИИ В.М. Сомсиков
растояние от источника до детектора 100 см, далее толщина образцов, см ln (y ), cG y The 9 th International Conference «Modern achievements of physics and fundamental physical education» October , 12-14, 2016, Kazakhstan, Almaty ______________________________________________________________________________________________________ 12 ГРАВИТАЦИОННОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ЛИТОСФЕРНЫХ ПОДСТРУКТУР И ЗЕМЛИ С ЛУНОЙ КАК ПРЕДВЕСТНИКИ РАЗРУШИТЕЛЬНЫХ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЙ В.В. Дьячков, З.М. Бияшева * , Ю.А. Зарипова, А.Л. Шакиров, А.В. Юшков НИИЭТФ КазНУ имени аль-Фараби, Алматы, Казахстан *Научно-исследовательский институт проблем биологии и биотехнологии, Алматы, РК Связь между изменением атмосферного радона у поверхности Земли в течение дня и локаль- ной сейсмичностью, впервые было четко показано в работе [1], в которой говорится о суще- ствовании зависимости между эманацией радона и землетрясениями на западе Японии. Ис- следование связи сейсмоактивности и вариаций эманации радона были показаны во многих мировых литературных источниках [2, 3]. Однако, по мнению авторов, в настоящее время вопрос о надежном краткосрочном прогнозировании землетрясений все еще остается откры- тым. Не всегда удается обнаружить существующие вариации эманации радона как предвест- ника землетрясения, тем более что искомые предвестники эманации накладываются на из- вестные периодические вариации радона (суточные, сезонные, глобальные). В условиях сейсмоопасных зон и, в частности, в горных районах Казахстана, проблема краткосрочного прогнозирования землетрясений и исследования тектонических процессов является весьма актуальной. С помощью автоматизированной установки, работающей в режиме «нон-стоп» на ос- нове промышленного прибора РАМОН-АВТ нами обнаружены новые, неизвестные ранее, вариации активности почвенного радона с периодом около 4-х суток. Эти периоды одно- значно совпали с периодами и фазами Луны в геометрии π и π/2 в системе «Земля-Луна- Солнце», вызывающими соответствующие приливные явления, и, тем самым, усиливающие эманацию почвенного радона. Другим фактором, сопровождающим непрерывные измерения эманации радона, является однозначная корреляция ее с землетрясениями, крупными хими- ческими и ядерными взрывами [3], создающими литосферные встряски и растрескивания почвенных воздушных пор. Целью настоящей работы явился анализ полученных временных рядов на возможные предвестники крупных землетрясений. На рисунке 1 дан фрагмент временных рядов, изме- ренных нами, и показывающих признаки наличия искомых предвестников. Рисунок 1 – Пример временного ряда эманации радона в корреляции с магнитудами близко расположенных землетрясений 9-ші Халықаралық ғылыми конференция «Физиканың заманауи жетістіктері Алматы, Қазақстан, 12-14 қазан,2016 жəне іргелі физикалық білім беру» ______________________________________________________________________________________________________ 13 На рисунке 2 даны графики временного ряда эманации радона в сравнении с фазовым пространством r M 1 , где М– магнитуда, r – расстояние от эпицентра землетрясения до точки наблюдения, которые уже более наглядно выявляют наличие предвестника в виде фа- кела эманации радона (обозначены цифрами 1, 2, 3, 4, 5). Рисунок 2 – Временные ряды эманации радона, измеренные двумя независимыми авто- матическими детекторами, в сравнении с фазовым пространством Ω (прямые линии) Для усиления эффекта авторы настоящей работы предлагают указанную стационарную установку установить на пересечении глобальных тектонических разломов с тем, чтобы с любого азимута установка могла уверенно регистрировать предвестники. В алматинском ре- гионе таких пересечений можно отметить два: а) на пересечении улиц Толе би – Саина; б) микрорайон Калкаман. Установка должна быть заглублена в почву на глубину не менее 1 м и надежно защи- щена от атмосферных осадков и грунтовых вод, а также от несанкционированного доступа. Автоматические сигналы могут поступать в директивные органы и в специализированную лабораторию КазНУ им. аль-Фараби для научного анализа и подтверждения объективности наступления крупного сейсмического события. Данная работа выполнена в рамках реализации гранта №0115РК00285 (ГФ-4) «Иссле- дование радоновой онкоопасности населения путем измерений вертикальной, горизонталь- The 9 th International Conference «Modern achievements of physics and fundamental physical education» October , 12-14, 2016, Kazakhstan, Almaty ______________________________________________________________________________________________________ 14 ной и временной топологии эманации и ее аккумулирования в биологических объектах» вы- полняемого в лаборатории молекулярной генетики НИИ «Проблем биологии и биотехноло- гии» КазНУ им. аль-Фараби. Литература 1. Okade S. Time variation of the atmospheric radon content near ground surface with rela- tion to some geophysical phenomena, University of Kyoto // Memoir of College of Science. – 1956. – V. 28. – P. 99-115. 2. Outkin V.I., Yurkov A.K., Kridasheev S.V. Dynamics of radon concentration in soil for predicting earthquakes. Proc. Third Eurosymposium on Protection against radon, Liege, 10-11 May 2001. – P. 137-141. 3. Севостьянов В.Н. Проблема радонобезопасности в Казахстане. – Алматы.: Казго- сИНТИ. – 2004. – 212 с. EXTENDED OBJECTS CREATED BY DARK ENERGY V.Dzhunushaliev, A.Urazalina IETP, Al-Farabi KazNU, Almaty, 050040, Kazakhstan Dept. Theor. and Nucl. Phys., KazNU, Almaty, 050040, Kazakhstan In this work we investigate localized and extended objects for gravitating, self-interacting phantom fields. This study covers phantom balls, traversable wormholes, phantom cosmic strings, and phan- tom domain walls supported by phantom fields. These four systems are solved numerically and we try to draw out general, interesting features in each case. In each of the four systems we find regions of the parameters where there is a balancing between the tendency of gravity to collapse the system and the tendency of the phantom fields to disperse the system. The current astronomical and cosmological observations indicate that the Universe is in an epoch of accelerated expansion. The source of this acceleration, dubbed dark energy, is now under active investigation. One of the distinctive properties of dark energy is its large negative pressure, which is comparable in magnitude with its energy density. We choose the Lagrangian for the two gravitating phantom scalar fields: = − 16 − 1 2 + 1 2 − ( , ) . One can obtain the following complete system of the Einstein and scalar field equations for a phantom traversable wormhole: − 1 2 − 1 2 = + , + 1 2 − 1 2 − 1 2 + = 2 1 2 ( + ) + , 1 4 − 1 + 1 2 = − 1 2 ( + ) + , 9-ші Халықаралық ғылыми конференция «Физиканың заманауи жетістіктері Алматы, Қазақстан, 12-14 қазан,2016 жəне іргелі физикалық білім беру» ______________________________________________________________________________________________________ 15 + + 1 2 = [2 + ( − )], + + 1 2 = [2 + ( − )]. The results of numerical calculations for the phantom wormhole are given in Figs. 1-6. FIG. 1: The behavior of the scalar field ( ) for the traversable wormhole. FIG. 2: The behavior of the scalar field ( ) for the traversable wormhole. FIG. 3: The metric function ( ) for the traversable wormhole. FIG. 4: The metric function ( ) for the traversable wormhole. The 9 th International Conference «Modern achievements of physics and fundamental physical education» October , 12-14, 2016, Kazakhstan, Almaty ______________________________________________________________________________________________________ 16 FIG. 5: The energy densities distributions for the traversable wormhole. FIG. 6: Wormhole mass as a function of (0) = 0.7, 0.8, 0.9, 1.0, 1.1, 1.2, 1.3. This work was supported by Grant Ф-0755 in fundamental research in natural sciences by the MES of RK. Reference 1. V. Dzhunushaliev, V. Folomeev, A. Makhmudov,A. Urazalina, D. Singletonand J. Scott, Phys. Rev. D 94, 024004 (2016). ЭНЕРГИЯ СВЯЗИ «ЧЕРНЫХ ДЫР» В МИКРО-, МАКРО- И МЕГАМИРЕ В.В. Дьячков, Ю.А. Зарипова, А.В. Юшков НИИЭТФ КазНУ имени аль-Фараби, Алматы, Казахстан О «черных дырах» известно достоверно только то, что они интенсивно поглощают материю, ничего при этом не излучая. Подобными же свойствами наделена модель «черного ядра» Ахиезера-Померанчука, с той только разницей, что полностью поглощая налетающие части- цы, ядро переходит в определенное возбужденное коллективное состояние. Это означает, что данная модель черного ядра обеспечивает наличие в ядре коллективных возбужденных со- стояний – колебаний и вращений. Рассмотрим проблему на языке энергий связи составных частей определенной системы с самой системой. В работе [1] был открыт закон Дьячкова-Юшкова, связывающий энергию связи микро- частиц с их размерами. Здесь мы расширяем рассмотрение от микромира к мегамиру – от ядерных черных микродыр до галактических мега черных дыр. Соответствующий график нетрудно построить (рис.1), исходя из факта о преобладающем гравитационном взаимодей- ствии во Вселенной. 9-ші Халықаралық ғылыми конференция «Физиканың заманауи жетістіктері Алматы, Қазақстан, 12-14 қазан,2016 жəне іргелі физикалық білім беру» ______________________________________________________________________________________________________ 17 Пунктирные линии – теоретическое описание микро и мега миров; вертикальная точечная линия – ось симметрии гравитационных и электромагнитных сил; сплошная линия – предпо- лагаемый тренд роста энергий связи в микромире исходя из симметрии миров. Рисунок 1. Зависимость энергии связи в системах микро-, макро и мега миров Из рисунка видна удивительная симметрия взаимодействия в этих, казалось бы, несовмести- мых мирах. Данная симметрия энергий связи позволяет провести некоторую аналогию между мик- ро и мега черными дырами. А поскольку экспериментально мега черные дыры все еще не- доступны, то их свойства возможно изучить на свойствах микромира – на свойствах атомных ядер. Это, в первую очередь, наличие сильного поглощения, которое влечет за собой обяза- тельность неупругих свойств мега черных дыр и соответствующих квантованных их коллек- тивных состояний. Таким образом, в первую очередь, необходимо рассмотреть вращательные и колеба- тельные свойства мега черных дыр и квантовых переходов между ними. При переходах с од- ного уровня черной дыры (из возбужденного уровня) на другой обязано быть соответствую- щее излучение. Следуя обнаруженной нами симметрии можно предложить некий полуэмпи- рический расчет длины волны такого излучения и построить соответствующие приборы для его улавливания. Так, в первом приближении, это будет длина волны порядка 10 +13 см. Идентификацию колебательных и вращательных мега черных дыр возможно устано- вить по вековым возмущениям топологии звезд в данной галактике. Если звезды вокруг мега черной дыры изменяют свое положение по радиусу, значит мега черная дыра сферическая и имеет колебательный спектр возмущений. Если же положение звезд изменяется по азимуту, следовательно мега черная дыра деформирована и имеет вращательный, увлекающий во вращательное движение всю галактику, спектр возмущений. Литература 1.Дьячков В.В., Юшков А.В. Системно-структурный закон микромира // Известия НАН РК, серия физико-математическая, Алматы, март-апрель 2013, 2(288), с. 130-133. 1,0E-10 1,0E-07 1,0E-04 1,0E-01 1,0E+02 1,0E+05 1,0E+08 1,0E+11 1,0E+14 1,0E+17 1,0E+20 1,0E+23 1,0E+26 1,0E+29 1,0E+32 1,0E+35 1,0E+38 1,0E+41 1,0E+44 1,0E+47 1,0E+50 1,0E+53 1,0E+56 1,0E+59 1,0E-60 1,0E-55 1,0E-50 1,0E-45 1,0E-40 1,0E-35 1,0E-30 1,0E-25 1,0E-20 1,0E-15 1,0E-10 1,0E-05 1,0E+00 1,0E+05 1,0E+10 1,0E+15 1,0E+20 1,0E+25 характерный масштаб структуры, см Эн ер ги я св я зи , ГэВ 10 57 10 51 10 45 10 39 10 33 10 27 10 21 10 15 10 9 10 3 10 -3 10 -9 10 -60 10 -55 10 -50 10 -45 10 -40 10 -35 10 -30 10 -25 10 -20 10 -15 10 -10 10 -05 10 0 10 5 10 10 10 15 10 20 10 25 Скопление Галактик Система Солнце - Галактика Система Земля - Солнце Система Земля - Луна Система Человек - Земля Система Человек - Человек Система молекул нуклоны партоны The 9 th International Conference «Modern achievements of physics and fundamental physical education» October , 12-14, 2016, Kazakhstan, Almaty ______________________________________________________________________________________________________ 18 СИСТЕМАТИКА УГЛОВЫХ РАСПРЕДЕЛЕНИЙ СЕЧЕНИЙ РАССЕЯНИЯ АЛЬФА-ЧАСТИЦ И ДЕЙТРОНОВ НА МУЛЬТИКЛАСТЕРАХ Ю.А. Зарипова НИИЭТФ КазНУ имени аль-Фараби, Алматы, Казахстан Разработанная ранее кинематическая методика обнаружения и количественного измерения квадратов ширин мультикластеров в ядра-матрицах [1] требует знания угловых распределе- ний дифференциальных сечений рассеяния не только на ядрах-матрицах, но и на свободных легких ядрах, являющихся в ядрах-матрицах потенциальными мультикластерами. Целью на- стоящей работы является сбор, обобщение и систематизация имеющихся в мировой литера- туре и базах ядерных данных угловых распределений дифференциальных сечений упругого рассеяния α-частиц и дейтронов на легчайших и легких изотопах, потенциально могущих являться мультикластерами в более тяжелых ядрах-матрицах. На рисунке 1 дан пример такой систематизации в зависимости от энергии налетающих частиц. Видно, что при увеличении энергии при определенных значениях происходит смена механизмов взаимодействия. Отчетливо это можно увидеть на рисунке 1 при взаимодейст- вии α-частицы с ядром гелия. Рисунок 1 – Пример систематизации мировых данных [2] по дифференциальным сечениям на мультикластерах Вторым этапом работы явилось теоретическое описание систематизированных экспе- риментальных угловых распределений в рамках S-матричного подхода Гейзенберга. В кван- товой механике, в рамках данного подхода, существует единственное строгое выражение от- носительно упругого рассеяния в виде разложения амплитуды рассеяния по парциальным волнам. Единственной, не вытекающей из первопринципов, проблемой является адекватное эм- пирическое представление S-матричных элементов в зависимости от орбитального углового момента. Данная проблема решалась нами в виде ферми-ступеньки для реальной части S- 9-ші Халықаралық ғылыми конференция «Физиканың заманауи жетістіктері Алматы, Қазақстан, 12-14 қазан,2016 жəне іргелі физикалық білім беру» ______________________________________________________________________________________________________ 19 матрицы и в форме колоколообразной функции (поглощение поверхностью ядра) для мни- мой части. Подгонки теории к эксперименту осуществлялись по методике [3]. Пример зависимо- сти оптимальных параметров S-матрицы от энергии налетающих частиц дан на рисунке 2. Рисунок 2– Глобальные зависимости свободных параметров теории Из рисунка видно, что при энергии налетающих частиц меньше 15 МэВ при столкнове- нии α-частицы с ядром гелия происходят только упругие процессы, которые описываются с помощью закономерных гладких функций. При дальнейшем увеличении энергии начинают происходить неупругие процессы, а именно взаимное поглощение двух α-частиц, что приво- дит к скачку функции. Закономерные гладкие функции позволяют формализовать данные зависимости в виде глобальных зависимостей. Такое аналитическое представление дает практическую возмож- ность вычислять с большой точностью угловые распределения сечений рассеяния на муль- тикластерах при любых энергиях и на любых ядрах. Практическая применимость глобаль- ных зависимостей может быть распространена на вычисления радиационной повреждаемо- сти, как живой материи, например, в объеме клетки, так и на неживой, например, для расчета радиационной повреждаемости первой стенки бланкета термоядерного реактора. Литература 1. Зарипова Ю.А.Измерение статвесов ширин кластерных конфигураций в полную вол- новую функцию ядра // Международная конференция студентов и молодых ученых «ФАРА- БИ ƏЛЕМІ», 11-14 апреля, 2016 г. – с. 39. 2. http://www.nndc.bnl.gov/exfor/exfor.htm 3. Дьячков В.В., Юшков А.В., Смагулова Г.К. Метод фитирования свободных парамет- ров при теоретическом описании угловых распределений для расчетов термоядерных реак- ций // Вестник Алматинского института энергетики и связи. – Алматы. – №1 (4). – 2009. – с. 124-129. The 9 th International Conference «Modern achievements of physics and fundamental physical education» October , 12-14, 2016, Kazakhstan, Almaty ______________________________________________________________________________________________________ 20 О ПОСТРОЕНИИ ОСНОВ ФИЗИКИ ЭВОЛЮЦИИ В.М. Сомсиков Институт Ионосферы, Алматы, Казахстан Возможность построения основ физики эволюции появилась в результате предложенного нами детерминированного решения проблемы необратимости[1, 2]. Механизм необратимости был найден при расширении классической механики. Расширение возникает при замене, используемой в механике базовой модели материальной точки на частицу, обладающую структурой. При этом механика Ньютона становится частным случаем расширенной механики. Замена материальной точки на частицу, обладающую структурой, привела не только к решению проблемы необратимости, но и к возможности описания диссипативных процессов, лежащих в основе эволюции открытых неравновесных систем в рамках законов классической механики. Ее решение также позволило определить взаимосвязь законов смежных иерархических уровней материи, в частности, законов динамики элементов с законами эволюции их систем. В целом, учет структурированности тел дал возможность снятьглавное противоречиемежду теоретической и реальной картиной мира. Оно заключается в обратимости канонических формализмов классической механикой, в то время, как эволюционные процессы в природе необратимы. Только после того, как это ключевое противоречие между физикой и реальностью было снято, стало возможным построение основ физики эволюции на базе детерминированных законов физики. Показано, почему механику структурированных частиц необходимо строить на основе принципа дуализма симметрии, согласно которому эволюция тел определяется как симметрией пространства, так и симметрией тел.Из принципа дуализма симметрии следует дуализм энергии систем. Это означает, что для построения эволюционных уравнений системы ее энергию следует представлять в виде суммы энергии движения и внутренней энергии. Из принципа дуализма симметрии следует необходимость замены материальной точки на структурированную частицу и отказа от требования выполнения условия голономности связей. Таким образом, только используя принцип дуализма симметрии, удается найти решение проблемы необратимости в рамках законов классической механики. На основе принципа дуализма симметрии выполнено построение расширенного формализма классической механики, позволяющего описывать процессы эволюции. Показано, как феноменологические законы термодинамики, статистической физики и кинетики следуют из законов классической механики. Знание природы механизма необратимости, ее обусловленности преобразованием энергии движения тела в его внутреннюю энергию, натолкнуло на идею о возможности классификации нелинейностей в механике в соответствии с голономными и неголономными связями[3, 4]. В результате была выделена важная нелинейность, которая отвечает за эволюцию систем. Ее мы назвали эволюционной. Она отвечает за возникновение необратимости в результате нарушения симметрии. Изучена предложенная ранее Д-энтропия, определяемая в рамках законов классической механики, как отношение приращения внутренней энергии системы к ее полной величине. Приведены результаты численного моделирования динамики систем в неоднородных полях сил. Показана взаимосвязь Д-энтропии с энтропиями Клаузиуса, Больцмана, КС-энтропией. Установлено, как с ростом числа частиц в системе появляется возможность использования термодинамического описания [5]. 9-ші Халықаралық ғылыми конференция «Физиканың заманауи жетістіктері Алматы, Қазақстан, 12-14 қазан,2016 жəне іргелі физикалық білім беру» ______________________________________________________________________________________________________ 21 Приведены примеры использования механики структурированных частиц для решения проблем описания динамики систем в различных областях физики. Показано, как механика структурированных частиц помогает снять некоторые ограничения разделов физики, в частности, квантовой механики, статистической физики. Совокупность полученных результатов закладывает возможности изучения процессов эволюции систем на основе законов динамики их элементов, что позволяет приступить к построениюэволюционной картины мира в рамках законов физики. Литература 1. Сомсиков В.М. От механики Ньютона к физике эволюции. Монография. Алматы. 2014. 272 с. 2. Somsikov V.M. Transition from the mechanics of material points to the mechanics of structured particles. Modern Physics Letter B. Issue 4.Feb 2016 DOI: 10.1142/S0217984916500184. p1-11 3. Сомсиков В.М. Нелинейности в эволюционных процессах структурированной ма- терии. ПЭОС-Вып.17. т.1. 2015.с . 6-16. 4. Somsikov V.M. How irreversibility was lost in classical mechanics and how it’s can be returned. Proceedings 8 -th Chaotic Modeling and Simulation International Conference. Henri Poincaré Institute, Paris, France. р. 803-817 5. Somsikov V. M. and Andreev A. B. On criteria of transition to a thermodynamic descrip- tion of system dynamics. Russian Physics Journal, Vol. 58, No. 11, March, 2016 (Russian Original No. 11, November, 2015). жүктеу/скачать 11,53 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|