Методы исследования
Описание научных методов
Все расчеты в рамках общей теории относительности осуществляются методами дифференциальной геометрии. Для точных (аналитических) решений уравнений Эйнштейна существуют несколько методов, которые обобщены в книге Стефани и соавторов [29]. В случае приближенных решений существуют несколько методов, таких как формализм Фока [30-35], формализм Хартла-Торна [36,37] и т.д. с привлечением теории возмущения, метода последовательных приближений и многих других математических методов. Методы Фока [30-35] дают возможность вывести уравнения движения протяженных тел, позволяют учитывать внутреннюю структуру и форму тела, которые особенно важны при рассмотрении вопроса о собственном вращении тел в ОТО.
В настоящее время в целях выполнения анализа в ОТО (для решения задач ОТО, описываемых нелинейными дифференциальными уравнениями) ученые всего мира пользуются разными математическими и прикладными пакетами, например, Mathematica 8 и выше, Maple 14 и выше; языки программирования, такие как C + +, FORTRAN и т.д. В связи с этим возникли новые сферы исследования, такие как численная общая теория относительности, вычислительная астрофизика и т.д., где можно запускать симуляции для воспроизведения явлений, происходящих в космосе.
Следует отметить тот факт, что существуют проблемы при расчете тесных двойных систем [14-22], когда необходимо учитывать динамику формы, приливное взаимодействие (деформацию) и внутреннее движение, и поэтому приходится вводить много параметров, полученных из наблюдений. Помимо этого, если учесть внешнюю среду компактных объектов, движение пробных частиц и вращение аккреционного диска в поле этих объектов, то обычно приходится выполнять анализ только численно.
Обоснование выбранного подхода
Хотя прошло сто лет со времени создания ОТО, однако, до сих пор не утихают споры вокруг вопроса об интерпретации (толковании) этой теории. Фок, когда то писал: «Надо Общую теорию относительности превратить из теории преимущественно формальной в теорию физическую». В нашем проекте так же затрагивается этот принципиальный вопрос.
Что же касается предлагаемого проекта, то нами уже предложен ряд новых подходов к выводу уравнений состояний нейтронных звезд, модификации решения Фока в случае вращающейся деформированной массы; исследование движения пробных частиц в пространстве-времени Хартла-Торна; вычисление приливных показателей в пространстве-времени Кеведо-Машхун и др. Все эти результаты были опубликованы в рецензируемых международных журналах, таких как Astrophysical Journal, Astronomy and Astrophysics, Physical Review D, Nuovo Cimento B, Classical and Quantum Gravity.
В процессе реализации Проекта предполагается получить описание устойчивых конфигурации компактных объектов с учетом вращения и деформации. Будут рассмотрены возможности экспериментальной проверки результатов теоретических исследований и возможные практические применения полученных решений.
Критические точки, альтернативные пути реализации проекта
Критической точкой при реализации данного Проекта является извлечение из наблюдаемых квазипериодических осцилляции компактных объектов параметров и сопоставление их с теоретическими расчетами. Альтернативными путями реализации проекта являются методы предложенные группой Титарчука и др [10, 11].
Используемые в рамках Проекта способы обеспечения соблюдения принципов научной этики.
Руководители проекта обязуются обеспечивать и соблюдать принципы научной этики – поддерживать высокие стандарты интеллектуальной честности и недопущения фабрикации научных данных, фальсификации, плагиата, ложного соавторства, использования отдельными участниками коллективных исследований, данных и выводов, полученных в исследованиях, без согласования с другими участниками.
Исследований, проводимых с участием людей и животных, в заявленном проекте не планируется.
Права на интеллектуальную собственность работников, принимавших участие в проведении исследований в долях соответствующих затратам рабочего времени и уровню квалификации будут защищены авторскими свидетельствами, патентами и иными правами в соответствии с законодательством Республики Казахстан.
Все члены исследовательской группы будут задействованы в реализации проекта согласно календарному плану. Срок занятости в проекте всех членов исследовательской группы – 3 года.
Условия оформления и разделения прав интеллектуальной собственности на результаты исследования
Права на интеллектуальную собственность работников, принимавших участие в проведении исследований в долях соответствующих затратам рабочего времени и уровню квалификации будут защищены авторскими статьями и иными правами в соответствии с законодательством Республики Казахстан.