ЭлементыЭлементы большой науки
Жизнь в науке. Дневники
Главная / Дневники / Игорь Баяк / Запись

О ДИНАМИКЕ ВЕКТОРНОГО ПОЛЯ

bayak
31.01.2009
12:14

Существует ли у векторных полей евклидовых (псевдоевклидовых) пространств закон, по которому они живут? Иначе говоря, какова динамика векторного поля, и вообще, куда и как оно эволюционирует? Насколько я понимаю, вопрос не простой и связан с выбором подходящего функционала, который отвечал бы за устойчивость векторного поля.

Пусть в качестве такого функционала выступает криволинейный интеграл от ортогональной проекции векторного поля на эталонном отрезке прямой общего положения. Тогда равенство нулю вариационной производной этого функционала, определённого на предельно малых эталонных отрезках, даёт необходимые и достаточные условия локальной устойчивости векторного поля.

Оказывается, что локально устойчивые (минимальные) поля это такие единичные голономные векторные поля, семейство ортогональных поверхностей к которым является семейством локально минимальных поверхностей. Тем самым, локально минимальные поля и локально минимальные поверхности дуальны друг другу, поэтому становится прозрачным также понятие абсолютно и глобально минимального поля. Теперь понятно также, что векторное поле эволюционирует от локально минимального состояния к абсолютно минимальному состоянию, где оно наиболее устойчиво.

Представим теперь, что векторное поле (движущаяся материя) эволюционирует в пространстве Минковского. Тогда динамика векторного поля должна индуцировать динамически изменяющееся псевдориманово многообразие, в котором 3-мерное пространство наблюдателя порождается ортогональной к этому полю локально минимальной поверхностью. Если в качестве глобально минимального векторного поля взять постоянное векторное поле, то оно будет также и абсолютно минимально, но не исключено, что такая абсолютная минимальность относительна, поскольку мы упускаем из виду какие-то детали.

Похоже, что динамика векторного поля даёт хорошую пищу для построения космологических моделей. Мне, например, нравится модель, в которой рассматривается динамика векторного поля семимерной сферы, на которой в результате флуктуации возникло нестабильное векторное поле, эволюционирующее тем не менее к некоторому стабильному абсолютно минимальному состоянию.

Ответить предыдущая | следующая

КОММЕНТАРИИ:

31.01.2009 14:26#
catty_cat2
О динамике векторного поля
>Представим теперь, что векторное поле (движущаяся материя) эволюционирует в пространстве Минковского. Тогда динамика векторного поля должна индуцировать динамически изменяющееся псевдориманово многообразие,
И откуда у Вас там появилась кривизна?
31.01.2009 14:41#
bayak
О динамике векторного поля
Кривизну можно получить сжатием (растяжением) ортов сопутствующего репера по сравнению с ортами эталонного базиса, заданного вакуумным (постояным) векторным полем. Причём, коэффициент деформациии задаётся у меня гиперболическим углом между векторными полями.
31.01.2009 15:00#
catty_cat2
О динамике векторного поля
Если я правильно Вас понял, Вы хотите сказать, что гравитация это просто такая неголономная деформация пространства Минковского.
31.01.2009 15:33#
bayak
О динамике векторного поля
Не знаю, что есть гравитация на самом деле, но мне она представляется как "гиперболический уклон" единичного голономного векторного поля относительно вакуумного векторного поля.
Кстати, я уже понял, что неголономное многообразие это просто семейство путей ортогональных неголономному векторному полю. Интересно, что в евклидовом пространстве оно локально двумерно но глобально трёхмерно.
31.01.2009 16:10#
catty_cat2
О динамике векторного поля
>Кстати, я уже понял, что неголономное многообразие это просто семейство путей ортогональных неголономному векторному полю.
Совершенно верно. Неголономные многообразия в евклидовом пространстве это просто множество всех интегральных кривых не вполне интегрируемого уравнения Пфаффа.
31.01.2009 22:27#
bayak
О динамике векторного поля
Хорошо, а что такое неголономная деформация пространства Минковского?
31.01.2009 23:55#
catty_cat2
О динамике векторного поля
>Хорошо, а что такое неголономная деформация пространства Минковского?
Математически это означает, что в метрике Минковского произведена неголономная замена дифференциалов. Физически это означает напримр, что материя в Минковском движется неголономно, т.е. траектории частиц, ортогональны к некоторому неинтегрируемому векторному полю или даже к распределению. Тогда в сопутствующей материи СО появится кривизна.
01.02.2009 00:57#
О динамике векторного поля
.....Интересно, что в евклидовом пространстве оно локально двумерно но глобально трёхмерно.

Локально -- то-есть, в точке, должно быть 0-мерно. Состояние точки пространства.
А поле, при "глобальном", как Вы говорите, рассмотрении пространства, есть состояние совокупности точек пространства, и тут можно говорить о трёхмерности.
01.02.2009 09:04#
bayak
О динамике векторного поля
У меня речь идёт о множестве путей, выходящих из точки и ортогональных неголономному векторному полю. Если бы векторное поле было голономным, то множество таких путей образовало бы 2-поверхность, но поскольку векторное поле неголономно, то короткие пути образуют 2-поверхность а длинные заполняют всё евклидово пространство. Строгим математическим языком всё это сформулировано в теореме Вагнера.
01.02.2009 11:15#
catty_cat2
О динамике векторного поля
>в теореме Вагнера.
В какой именно?
01.02.2009 16:11#
bayak
О динамике векторного поля
Извиняюсь, перепутал. Имелась ввиду теорема Каратеодори-Рашевского. Вагнер это паралельный перенос на неголономном многообразии. Вся информация из книги Аминова.
Вести дневник и оставлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи
Логин:
Пароль:
Зарегистрироваться
Последние сообщения
Помощь
Всего дневников: 640

Пользователей
в системе: 2724

Всего записей
и комментариев: 48547

Записей и комментариев
за последние 24 часа: 21

АКТИВНЫЕ ДНЕВНИКИ


 
Энциклопедия | Новости | Блоги | Календарь | Право | Библиотека | Детские вопросы | ЖОБ При поддержке фонда Дмитрия Зимина - Династия