Поиск публикаций  |  Научные конференции и семинары  |  Новости науки  |  Научная сеть
Новости науки - Комментарии ученых и экспертов, мнения, научные блоги
Реклама на проекте

Российские математики ищут симметрии для понимания происхождения Вселенной  

Среда, 07 Август, 09:08, poisknews.ru
7.08.19 Ученые-математики Южно-Уральского государственного университета работают над раскрытием тайны происхождения звезд и галактик путем изучения физических процессов Вселенной. В частности, системы уравнений, которая моделирует движение газа с учетом его гравитационного поля. В сотрудничестве с учеными Ядерного центра им. Забабахина и Челябинским государственным университетом, удалось выявить те категории уравнений состояния, которые помогут расширить область решений и приблизиться к пониманию проблемы мироздания. Полученные результаты исследования опубликованы в высокорейтинговом научном журнале Communications in Nonlinear Science and Numerical Simulation (Q1). С 2015 года ученые Южно-Уральского государственного университета изучают систему уравнений методом группового анализа, позволяющим найти их симметрии. Полученные результаты могут быть применимы в астрофизике при изучении теории образования звезд. Кандидат физико-математических наук, доцент кафедры системного программирования Высшей школы электроники и компьютерных наук ЮУрГУ Игорь Клебанов: «Для уравнений симметрия –  это преобразования переменных, которые не меняют вида уравнений. Найдя такие преобразования, можно многое узнать о возможных решениях данных уравнений. Если мы все такие симметрии знаем, то можем получить целый класс решений уравнений симметрии. Некоторые из них будут точными аналитическими решениями». Для начала ученые изучили систему уравнений динамики самогравитирующего политропного газа и газа с нулевым давлением, рассмотрев все симметрии, которые эта система допускает под «микроскопом» математического моделирования. Затем возникла задача так называемой групповой классификации для дальнейшего исследования уравнений динамики самогравитирующего политропного газа. «Уже в самой первой работе были получены интересные результаты. Например, существует так называемый закон Хаббла в астрофизике, и мы доказали, что закон Хаббла – это одно из возможных инвариантных решений. Мы дали теоретико-групповое основание закона Хаббла, т.е. подвели математическую базу под физический закон. Кроме того, мы выяснили что возможны «нехаббловские» сценарии. Эти данные очень важны для дальнейшего изучения теории образования звезд», – уверен Игорь Клебанов. На следующем этапе исследовательская группа изучила, при каких уравнениях состояния группа симметрий становится «богаче», т.е. допускает больше симметрий. Это позволило решить задачу групповой классификации уравнений симметрии и получить все возможные уравнения состояния, при которых группа симметрий расширяется. «Теперь мы имеем полный обзор ситуации. Мы можем взять любое уравнение состояния, посмотреть, какие там есть симметрии и найти инвариантные решения, т.е. решения, которые не меняются при соответствующих преобразованиях, – поясняет Игорь Клебанов. – Это позволит нам создать «банк» точных аналитических решений, необходимых для тестирования компьютерных программ. Любая реальная задача в области астрофизики, как правило, решается численными методами, на компьютерах. Кроме того, многие аналитические решения сами по себе могут быть интересны с физической точки зрения, так как описывают некоторые законы природы и могут их объяснить». На сегодняшний день существуют компьютерные программы и математические пакеты, которые частично могут частично решить задачу по исследованию симметрий уравнений. Но задача групповой классификации пока не поддается полному расчёту посредством ПК. В будущем ученые Южно-Уральского государственного университета планируют написать такую программу, которая позволит изучать уравнения динамики самогравитирующего политропного газа. Это открывает огромные возможности для исследования физических процессов во Вселенной и позволит проверить полученные результаты с помощью наблюдений за удаленными космическими объектами.   Ольга Романовская, пресс-служба ЮУрГУ The post Российские математики ищут симметрии для понимания происхождения Вселенной   appeared first on Поиск - новости науки и техники.
Читать полную новость с источника 

Комментарии (0)