УДК 608.3 Космическая акустика Федотов Д.В. ИП Федотов Дмитрий Вячеславович, изобретатель, Улица 8 Марта, 2/10к3, 11, Москва, 127083, Россия e-mail: punk26fun@gmail.com, 89055867492 Аннотация Работа посвящена проблематике популяризации современных представлений о ранних этапах формирования вселенной, акустическим свойствам барионной материи и дополнительным возможностям изобретений для осуществления различных экспериментов и решения научных и ...
УДК 608.3
Космическая акустика
Федотов Д.В.
ИП Федотов Дмитрий Вячеславович, изобретатель,
Улица 8 Марта, 2/10к3, 11, Москва, 127083, Россия e-mail: punk26fun@gmail.com, 89055867492
Аннотация
Работа посвящена проблематике популяризации современных представлений о ранних этапах формирования вселенной, акустическим свойствам барионной материи и дополнительным возможностям изобретений для осуществления различных экспериментов и решения научных и творческих задач в области космической акустики. В статье представлена теория об акустическом формировании вселенной в постинфляционную эпоху и акустическая интерпретация темной энергии, а также предложена лаборатория для осуществления экспериментального подтверждения данной теории. Приведены краткое описание изобретений, необходимых для осуществления лабораторных исследований, научные предпосылки и упрощенное (без физических формул и математических моделей) описание открытия. При этом приведённые в статье ссылки на фундаментальные исследования, проведённые Старобинским А. А. при поддержке РФФИ в области изучения современной и первичной темной энергии, показывают её изменение, как функцию красного смещения и барионные акустические осцилляции в спектре мощности пространственной неоднородности распределения галактик. Предложенные в данной статье упрощения позволяют объяснить данные особенности темной энергии акустической спецификой инфляционного большого взрыва по крайней мере в начале постинфляционной эпохи, а эксперимент для проверки данного предположения позволит также изучить физические особенности космических лучей сверхвысокой и ультравысокой энергии. В статье также обращено внимание на то, что изобретения для проведения эксперимента, учитывая междисциплинарный подход для описания акустических явлений, обладают многофункциональными качествами и применимы не только в экспериментальных опытах в области космонавтики и атомной физики частиц.
Ключевые слова: космическая акустика, орбитальная студия, термодинамический стенд для моделирования аэродинамического нагрева, зонтичный орбитальный модуль, постинфляционная эпоха вселенной, космические лучи, виртуальная отработка эксплуатации МКС, виртуальный космический туризм, музыка космоса.
Введение
Когда мы говорим о космосе, то в первую очередь представляем безвоздушное и бескрайнее пространство таких масштабов, что захватывает дух. Однако, нельзя забывать о том, что космос – это не только пространство, но и все тела в нём. От самых маленьких элементарных частиц до сверхскоплений и кластеров галактик – всё является наполнением космоса, наполнением системы по истине колоссальных масштабов. При этом у любой системы, как квантовой, так и планетарной или даже галактической есть свои уникальные свойства.
Если мы начнём рассматривать свойства любой системы, то несомненно, что самым очевидными окажутся её визуальные свойства, наглядно показывающие большинство физических характеристик и законов, присущих данной связанной между собой группе объектов. Так испокон веков человечество наблюдает за звёздами, а следовательно, за самыми заметными элементами космической системы. Для этих целей создаются всё новые и новые технологии и телескопы, работающие как в оптических, так и в таких диапазонах частот, которые недоступны человеческому глазу без специальных инструментов. Но что если всё это время в попытке увидеть вселенную мы упускали наиболее важнейшее её свойство, незримое и неслышимое при первом приближении? Что если, видя звёзды, мы должны были задуматься также и о таком явлении, которое является неочевидным и трудным для изучения, но возможно даже более значимым по своей сути? Что если за устройство всей системы отвечает ни что иное, как космическая акустика?
Довольно необычный термин на первый взгляд, ведь в вакууме космоса нет ничего, что могло бы проводить акустические колебания, ведь там лишь бесконечная пустота и любой звук пропадает, не добравшись от источника до человеческого уха или хоть какого-то приёмника… Но так ли это на самом деле?
Благодаря стараниям Вояджеров и Джорджа Томпсона, а также музыкальным композициям Криса Хэдфилда, космическим операм Джорджа Лукаса и других режиссёров, писателей и сценаристов, а самое главное знаменитому на весь мир «Поехали!» Юрия Гагарина и записям других покорителей космоса мы с уверенностью можем сказать, что космос не является безмолвной и статичной системой. Более того с каждым днём нам приходится всё больше и больше вслушиваться в космос с помощью радиотелескопов, детекторов гравитационных волн и других устройств, чтобы узнать о начале времён нашей вселенной, о тех временах после большого взрыва, которые мы не можем разглядеть никакими оптическими приборами.
Но не смотря на огромное количество исследований и аудиоматериалов мы зачастую остаёмся глухи к происходящему и воспринимаем космическую акустику не как новую и возможно самую необходимую в настоящий момент для всего человечества междисциплинарную науку, а как просто игрушку, не заслуживаемую внимания. Давайте же разберёмся подробнее о сути данного явления (начнём именно с жанра научной фантастики и музыки), синергия которого уже довольно давно захватывает умы прогрессивного человечества по всему миру.
Представление в искусстве и исторической ретроспективе
Изначально термин «космическая опера» был введён Уилсоном Такером в резко негативном ключе для обозначения халтурной коммерческой научной фантастики по аналогии с мыльными операми для домохозяек, но в отношении литературы и кино, в которых по мнению Такера демонстрировалась псевдонаучная жвачка про космолёты и спасителей миров. Но где было бы человечество без должной самоиронии и способности смело воспринимать критику, стараясь обратить любой минус в плюс? Где бы мы были, если бы до сих пор высмеивали Циолковского и его новаторскую идею о космических полётах? Но к величайшему сожалению наших предков к этим идеям обратились серьёзно только в нацисткой Германии, где каким-то чудом (или под страхом репрессий) Вернер фон Браун сумел сконструировать по эскизным чертежам Циолковского первые суборбитальные ракеты, став тем самым одним из основателей современной космонавтики. И хотя это нисколько не умоляет конструкторские заслуги Королёва, сумевшего скопировать Фау-2 и развить технологию, но данное отношение человечества и непосредственно нас с вами к изобретениям показывает на сколько велико общественное мнение и реалии подавляющего большинства государственных организаций, которые обращаются к новой идее только после того, как с её помощью научились убивать людей…
Но если мы взглянем на одно из произведений в жанре научной фантастики, которое лишь с натяжкой можно назвать космической оперой и то, в благородном акустическом ключе, то увидим сколь сильное воздействие на сознание оказывает звук. И это не упоминая психологическое воздействие от акустики бомбёжек, которое наносило армиям и местным жителям психологический и тактический урон порой куда больший, чем непосредственно урона физического. Довольно известный исторический факт, что первое представление в радиоэфире бессмертного произведения Герберта Уэллса «Война миров» посеяло панику среди граждан, воспринявших художественный вымысел за чистую монету. Более того даже в условиях современного общества многие люди зачастую отдают предпочтение слухам (вдумайтесь в акустический смысл данного слова), а не сухим и наглядным научным фактам. А что если некоторые слухи не врут?
Общие сведения об акустических свойствах
Если разобраться в причине этого явления, то нам необходимо лучше понять саму суть акустических явлений. Акустика – это наука о звуке, изучающая физическую природу звука и проблемы, связанные с его возникновением, распространением, восприятием и воздействием.
Если сейчас начать перечислять различные направления акустических исследований от квантовой акустики до атмосферной, от психологической акустики до музыкальной, то список будет даже больше, чем количество исследований, проводимых на Международной космической станции (МКС). Но ни в том, ни в другом списке не будет термина космическая акустика, а звук бластеров космических кораблей из вселенной Звёздных Войн ещё и попытаются высмеять, как ненаучное явление. А ведь акустика авиационная и акустика машиностроения наглядно доказывают, что сколь сильно не звукоизолировать двигатель или любой другой источник звука, вибрации всё равно будут проходить по корпусу транспортного средства. Так почему человек не отрицает, что пол его мерседеса пропускает по ногам приятное еле слышимое урчание двигателя, но отрицает тот факт, что подобное акустическое явление будет происходит также внутри космического аппарата, даже если этот аппарат находится за много километров от атмосферы ближайшей планеты? Боюсь, что просто начальство или другие корыстные интересы приказали заткнуть уши и не слышать или хотя бы отрицать слышимость данного явления.
А ведь это очень интересное обстоятельство, ведь наши органы слуха гораздо совершеннее зрительных. Сам по себе слух позволяет нам воспринимать акустическую панораму на 720 градусов (спереди, сзади, слева, справа, но также сверху и снизу) вокруг нас, тогда как довольствуясь зрительной информацией сиюминутно мы можем увидеть лишь сравнительно небольшой угол обзора. При этом стоит обратить внимание на тот факт, что детализация и качество акустических колебаний имеют неповторимое значение для восприятия реалистичности происходящего. Более того ценители винила знают, что арии Шаляпина на пластинке звучат сочнее и душевнее, чем их же цифровая и обработанная современными компьютерными нейронными сетями копия, так как с помощью проигрывателя мы воспроизводим физический аналог того звука, который разносился по архитектуре помещения, где был записан, а любая цифровая обработка хоть и даёт нам немыслимую детализацию каждой отдельной нотки, но теряет душевное качество самого оригинала и источника акустических колебаний. И заметьте, что всего две-три сферы деятельности человечества не перешли в полной мере от аналоговых ламп на транзисторы: это военные, опасающиеся за безопасность своего оружия, некоторые элементы космонавтики, которую до сих пор многие воспринимают почти как оборонную промышленность, и рок музыка, где стеной звука из ламповых усилителей поднимают в танец не то что стадионы, а целые равнины живых людей, как это происходит на крупнейших фестивалях, как на западе, так и у нас в стране. И с одной стороны горько, а с другой стороны понятно становится, когда на наших предприятиях аэрокосмической промышленности неоднократно приходится сталкиваться с тем, что бас гитару начинают воспринимать как какое-то оружие, подлежащее досмотру, а заслуги в области музыки просят вычёркивать из резюме, дабы показать себя с лучшей стороны. Опять же показать, не услышать, а именно показать. Стоит об этом задуматься, ведь пытаясь всё разглядеть через узкую щелочку глаз, мы зачастую отрезаем от себя львиную долю не просто информации, а жизненно важных знаний! Ведь космическая акустика – это помимо новых возможностей для исследований в области музыки и кино, способных перевернуть восприятие человечества с головы на ноги, ещё и уникальная возможность производить виртуальную отработку эксплуатации космических станций на Земле.
Ни для кого не секрет, что современные технологии виртуальной реальности делают сейчас немыслимый прорыв и позволяют увидеть на экране планшета дом, который ещё не построили, а порой даже прикоснуться с помощью специального костюма к объекту, которого на самом деле нет. Если это для кого-то была тайна, то знайте, что такие костюмы есть и можно приобрести их у импортных производителей, разрабатывающих данную технологию в том числе по военным рассекреченным патентам советского прошлого нашей страны, за тысячу долларов или около того. При этом бассейн, в котором пытались отрабатывать эксплуатацию МКС на земле, закрывается, так как сами космонавты говорят, что условия под водой и условия в микрогравитации открытого космоса или даже внутри герметичного пространства модулей несопоставимы между собой!
Однако, если использовать устройства сухой иммерсии, моделирующие ощущение микрогравитации, очки, наушники, способные воспроизводить детализировано и качественно бинауральный звук и костюмы виртуальной реальности, а также результаты исследований космической акустики, которые необходимо проводить, то возможно производить отработку эксплуатации космических станций на земле в максимально приближенных виртуальных условиях. При этом, если мы попытаемся смоделировать такие условия с помощью даже самой высокоточной компьютерной нейронной сети, то получим неутешительные результаты, так как всем известно, а кому неизвестно могут напомнить произведения гениального писателя-программиста Терри Пратчетта, в которых нейронные сети, пишущие под его руководством по три книги в год, не способны улавливать и воспроизводить в своих произведениях законы нашей физической реальности, а лишь создают свои собственные прекрасные, но иллюзорные виртуальные миры, основанные на той информации, что в них была загружена автором. Следовательно, без исследований космической акустики мы не сможем не только воссоздать на компьютере подобные аналоговые явления, как ощущения при микрогравитации, мы не сможем даже увязать между собой теорию относительности и квантовую механику, так как нам предлагает теория струн, интерпретирующая любую квантовую частицу в виде колеблющейся струны. А что колебания квантовой струны – это не акустическое явление? Как можно отделить эти колебания от влияния гравитации небесного тела, на котором проводятся исследования, без специального орбитального комплекса, чтобы в условиях микрогравитации наблюдать различные акустические свойства материи и пространства? Ответ нельзя назвать простым, но он элементарен, как трезвучии в музыке, как частицы, образующие атомы. Ответ неоднозначен, так как скорее всего породит лишь новые и новые вопросы. Но ответ таков:
Краткое описание изобретений для исследований
Совокупность всего трёх изобретений позволит произвести глубокое исследование природы звука, света, температурных и динамических нагрузок, а результаты исследований популяризовать для укрепления имиджа Российской Федерации, как космической державы, внёсшей наибольший вклад в исследование и освоение космического пространства и в развитие инновационных беспилотных космических аппаратов. Для наукоемкого определения данных исследований можно ввести термин: "космическая акустика", который характеризует совокупность междисциплинарных наук, необходимых для углублённого изучения акустических и сопутствующих визуальных свойств внутри космических аппаратов, на границе атмосферы астрономических объектов и безвоздушного пространства открытого космоса, молекулярных облаков и других акустических, визуальных, температурных и динамических явлений в условиях микрогравитации и гиперзвуковых полётов с выходом из атмосферы, а также использование результатов данных исследований в различных областях науки и искусства.
Необходим термодинамический стенд для моделирования аэродинамического нагрева для наземных испытаний головных обтекателей, защищающих беспилотные летательные аппараты, а также для поиска мест возможного расположения микрофонов, видеокамер и различных датчиков на поверхности обтекателей для точных натурных исследований влияния дозвуковых, сверхзвуковых и гиперзвуковых скоростей и особенности выхода обтекателей в безвоздушное пространство и последующее погружения в атмосферу планеты. А также для нагрева смеси газов до необходимых в орбитальной эксперименте температур.
Зонтичный орбитальный модуль – это беспилотный летательный аппарат, предназначенный для автоматического вывода и стыковки с космической станцией (например, МКС), трансформации (развёртывания на манер автоматического складного зонта с дополнительным нижним куполом) и долгосрочной работы в составе станции. При этом основная научная составляющая данного устройство – это обеспечение необходимого пространства для создания условий для экспериментов в рамках исследования космической акустики.
Орбитальная студия – это беспилотный летательный аппарат, предназначенный для автоматического вывода и стыковки с космической станцией (например, МКС) и производства высококачественной записи аудио, видео и некоторых не воспринимаемых человеком частот внутри герметичного помещения данного модуля и в ближайшем космическом пространстве. Данные записи предназначены в первую очередь для создания виртуального детализированного руководства по эксплуатации космических станций, которое позволит проводить подготовку космонавтов на Земле, пока они привыкают к условиям невесомости в устройствах сухой иммерсии. Кроме того данное устройство позволит изучить влияние микрогравитации на звук и вибрации, их восприятие человеком, повысить качество трансляций с орбитальных станций, а также получить дополнительные финансовые вливания в космонавтику со стороны космических туристов, крупных звукозаписывающих компаний, театров и киностудий, которые смогут производить реампинг своих фонограмм в условиях микрогравитации и почти не достижимых на земле условий звукоизоляции.
Совокупность трёх данных устройств позволит пусть и с гораздо меньшими температурами произвести предварительное моделирование на земле и затем воссоздать на орбите условия максимально приближенные к тем первичным квантовые флюктуациям микрогравитационной среды, состоящей из молекулярных облаков, которые образовывались из элементарных частиц, появившихся после Большого взрыва, который как и любой взрыв или хлопок имеет акустическую природу. Для подобных исследований акустических явлений ранней вселенной понадобится разгон специализированных студийных научных комплексов с автоматизированной системой управления за ходом эксперимента до третьей космической скорости и выше, чтобы исключать влияние гравитации не только Земли, но и всей солнечной систем на квантовые акустические эффекты, происходящие в молекулярных облаках первичных газов, таких как гелий, водород, заряженные ионы водорода, гидрид гелия и его заряженные ионы.
Рис. 1 Общая схема умной лаборатории для проведения экспериментов
Научные предпосылки и упрощенное описание открытия
Согласно фундаментальным исследованиям «Инфляции, темной энергии и нейтрино в модифицированной гравитации», проводимых А. А. Старобинским при поддержке РФФИИ на основе наблюдаемых физических свойств современной и первичной темной энергии и наблюдательных данных о реликтовом излучении, а также некоторым другим физико-математическим моделям в пост-инфляционную эпоху эволюции нашей вселенной изменяется скорость роста неоднородностей плотности пылевидной материи, состоящей из барионной и не барионной холодной темной материи, при небольших красных смещениях. Помимо повышения точности определения сумм масс нейтрино и возможности существования четвертого (стерильного) нейтрино с массой порядка 1 эв, сравнительные численные симуляции неоднородных космических моделей показывают, что обилие скопления современных галактик можно рассматривать как функцию красного смещения и барионные акустические осцилляции в спектре мощности пространственной неоднородности распределения галактик.
Таким образом для упрощения математических моделей ранних этапов вселенной можно привести понятие акустического импеданса или комплексного акустического сопротивления среды, которое по своей сути характеризует сопротивление, которая среда оказывает на колеблющиеся поверхности или (в случае постинфляционной эпохи) некоторый объём молекулярного вещества и частиц пыли. По аналогии с электромагнитным импедансом акустический импеданс представляет собой отношение комплексных амплитуд звукового давления (вместо напряжения гармонического электромагнитного сигнала) к колебательной объёмной скорости частиц среды (вместо комплексной амплитуды тока), которую вычисляют как произведение, усреднённой по площади колебательной скорости частиц среды и площади, для которой определяется акустический импеданс. При этом в общем случае акустический импеданс выражается, как сумма действительной и мнимой части. В случае ранней вселенной можно представить первичные неоднородности среды следующим интересным образом.
Действительной частью акустического импеданса можно представить, как места активного акустического сопротивления баритонной и темной материи, определяемой диссипацией энергии, приводящей к нагреву и последующему формированию первых звёзд и галактик, в самой акустической системе и потерями на излучение звука. Мнимая же часть, так называемое реактивное акустическое сопротивление представляется изменяющейся в процессе эволюции вселенной темной энергией, которая в случае представления космического пространства, как акустической системы, является следствием наличия сил упругости или инерции масс, которые (массы) расталкивает друг от друга возрастающая со временем темная энергия. При этом масштабные структуры, резонировавшие в ранней вселенной, и ставшие в современной космологии скоплениями и сверхскоплениями галактик, так же испытывают внутри себя следствие наличия реактивного акустического сопротивления, что ещё на ранних этапах их формирования привело к образованию вакуума между такими наиболее крупными гравитационными колодцами, как непосредственно сами галактики в этих скоплениях и их составные части: черные дыры, звёзды, планетарные туманности, газа-пылевые облака, планеты и другие астрономические объекты.
Можно привести в качестве аргумента даже те интуитивные свидетельства мироустройства, которыми пропитаны все существующие религиозные и философские учения, трактующие современные научные представления о Большом Взрыве, как первичные эманации, «В начале было Слово», идущее первой строкой Евангелия от Иоанна (Новый Завет), сакральный в индуистской и ведийской традиции звук Ом или Аум, но гораздо наглядней космическую акустику характеризует широко известное явление поглощение звука. Данное явление является необратимым и характеризует переход энергии звуковой волны в другие виды энергии. При этом в температурном отношении происходит схожая логарифмическая картина со стремительным ростом температуры и постепенным остыванием, как и в современных представлениях об инфляционном большом взрыве, который в пост-инфляционную эпоху, ставшей прозрачной для электромагнитных волн, вселенной может быть обусловленным так называемым временем релаксации акустической системы, в которой произошёл первичный хлопок или звук.
При этом, применяя целый ряд инженерных и междисциплинарных упрощений, разработанных вследствие изучения физических и других свойств акустических и электромагнитных колебаний, возможно повторить подобный процесс экспериментально, как было описано ранее, используя в качестве возбудителя космические лучи сверхвысокой, а лучше ультравысокой энергии. Как известно из курса общей физики фонон, передающий акустические колебания, является квазичастицей, возникающей в некоторой среде в отличии от фотона, который хоть формально и схож, подчиняется одной и той же статистике, но является истинной частицей. Однако, комбинационное рассеяние света кристаллами (в том числе состоящими из одного атома или прозрачной молекулы газа) можно трактовать как процесс взаимодействия фотонов с фононами. Фотон, пролетающий через кристаллическую решетку, может возбудить в ней фонон одной из частот оптической ветви кристалла. На это фотон расходует часть своей энергии, что обусловлено уменьшением частоты колебания и появлением так называемого красного спутника. Однако, если в кристалле уже был фонон в возбуждённом состоянии, то пролетающий фотон может его поглотить, увеличивая свою энергию и частоту, – возникает фиолетовый спутник.
Подобное распределение частот при рассеивании является частным случаем распределения Бозе–Эйнштейна, которому подчиняются частицы, обладающие целочисленным (в частности, нулевым) спином. Следовательно, воссоздав на борту умной лаборатории, движущейся с минимальным влиянием гравитации (галактики Млечный Путь и ближайших скоплений галактик), первичную газовую среду и её приблизительные акустические и температурные свойства, полученными на основе анализов спектров реликтового излучения, мы сможем экспериментально возбуждать схожие процессы формирования карты реликтового излучения, бомбардируя среду частицами синхротронного излучения космических лучей. При этом важным упрощением для данной автоматизированной лаборатории будет применение лампового излучения, как в термодинамическом стенде для моделирования аэродинамического нагрева, позволяющего создавать температурные свойства среды, приближенными к излучению высокотемпературной плазмы.
Заключение
В работе приводится описание акустических свойств постинфляционной эпохи и изобретения для проведения наглядных экспериментов и исследований в рамках космической акустики, сформировавшей облик видимой вселенной. Подобные эксперименты позволят не только лучше понять акустические свойства барионной материи на ранних этапах формирования вселенной, их затухание и поглощение колебаний с выработкой тепловой энергии, но также поймать и изучить частицы, энергия которых превышает предел ГЗК (Грайзена–Зацепина–Кузьмина), в условиях их фиксирования в отдалении от атмосферы планеты и получить достаточно обоснованное научное объяснение их появления и распространения. При этом устройства, входящие в состав умной лаборатории для проведения экспериментов, подобно современным наземным студийным комплексам имеют многофункциональное применение в различных сферах человеческой жизни и обширное междисциплинарное назначение для естественных и гуманитарных наук и различных видов прикладных искусств, в частности кинематографии и музыки.
Библиографический список
1. Савельев И. В. Курс общей физики: Учеб. пособие в 3-х т. Т. 3. Квантовая оптика. Атомная Физика. Физика твердого тела. Физика атомного ядра и элементарных частиц. 3-е изд., испр. – М.; Наука, Гл. ред. физ.-мат. лит., 1987. – 320 с.
2. Ландау Л. Д., Лифшиц Е. М., Механика сплошных сред, 2 изд. – М.; Л. ОГИЗ. Гос. изд-во технико-теорет. лит., 1954 – 624 с.
3. Дракин И. И. Аэродинамический и лучистый нагрев в полете – Гос. научно-техн. изд-во Оборонгиз, 1961 – 94 с.
4. Русаков И. Г. Большая Советская Энциклопедия – М.: «Советская энциклопедия», 1969-1978
5. Михайлов И. Г., Соловьев В. А., Сырников Ю. П. Основы молекулярной акустики – М.; Наука, Гл. ред. физ.-мат. лит., 1964 – 516 с.
6. Красильников В. А., Крылов В. В. Введение в физическую акустику – М.; Наука, Гл. ред. физ.-мат. лит., 1984 – 403 с.
7. Под редакцией Мэзон У. Физическая акустика. Том I. Методы и пробы ультразвуковых исследований – М.: изд-во Мир, 1966 – 592 с.
8. Панасюк М. И. Странники Вселенной, или Эхо Большого взрыва. — Фрязино: «Век2», 2005 – 2005 с.
9. Доктор физ.-мат. Наук Хренов Б. Космические лучи самых высоких энергий. Есть ли энергетический предел для частиц, приходящих из космоса к земле? – М.: НИИ ядерной физики им. Д. В. Скобельцына МГУ им. М. В. Ломоносова // Наука и жизнь № 10, 2008. URL: https://www.nkj.ru/archive/articles/14771/
10. Старобинский А. А. Инфляция, темная энергия и нейтрино в модифицированной гравитации – РФФИ, 2014. URL: https://www.rfbr.ru/rffi/ru/project_search/o_1911517
11. Термодинамический стенд для моделирования аэродинамического нагрева – RU (Российская Федерация), заявка № PCT/RU2018/000732, 9.11.2018 – 65 с.
12. Зонтичный орбитальный модуль – RU (Российская Федерация), заявка № PCT/RU2018/000865, 25.11.2018 – 22 с.
13. Орбитальная студия – RU (Российская Федерация), заявка № PCT/RU2018/000866, 25.11.2018 – 40 с.
14. Kounkel M., Covey K., Prusti T. Gaia untangles the starry strings of Milky Way – Western Washington University, USA, ESA – 2019. URL: https://www.esa.int/Our_Activities/Space_Science/Gaia/Gaia_untangles_the_starry_strings_of_the_Milky_Way
15. Орбитальная студия с искусственной гравитацией – WO/2019/035732; RU (Российская Федерация), PCT/RU2017/000659, 16.08.2017, дата публикации: 21.02.2019 – 58 с. URL: https://patentscope.wipo.int/search/ru/detail.jsf?docId=WO2019035732&tab=PCTDOCUMENTS
16. Баранцев Р. Г. История семиодинамики: документы, беседы, комментарии – М.-Ижевск: НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», институт компьютерных исследований, 2006 – 380 с.
17. Дубовский И., Евсеев С., Способин И., Соколов В. Учебник гармонии – М.: Изд-во Музыка, 1969 – 456 с.
18. Берг Р. Нанотехнология преобладания сознания над материей [пер. с англ. Дубовой Ю.] – М.: Эксмо, 2011 – 336 с.
19. Ройтерштейн М. И. Музыкальные формы: Одночастная, двухчастная и трехчастная формы – М.: Советский композитор, 1961 – 36 с.
20. Мартин Р. Чистый код: Создание, анализ и рефакторинг. Библиотека программиста. [пер. с англ. Матвеев Е.] – СПб.: Питер, 2012 – 464 с.
21. Анисимов В. М., Третьякова О. Н. Практический курс физики. Механика / под ред. проф. Г. Г. Спирина, 5-е изд., испр. – М.: ВВИА им. проф. Н. Е. Жуковского, 2007 – 168 с.
22. Попов С. Лекция «10 главных загадок Астрофизики» – СПб.: (ScienceVideolab) Организатор: Научная станция - проект АНТРОПОГЕНЕЗ.РУ и "Лаборатории Научных Видео". 20.09.2019 URL: https://www.youtube.com/watch?v=gM_5iLJ3bMc
23. Сперантов В. В. Лекция «Новый взгляд на привычные вещи» – Лекция в рамках "Университетские субботы" была организована ИФТИС МПГУ совместно с Культурно-просветительским центром «Архэ». Демонстрации показывают Ксения Теплякова и Павел Ан. 12.02.2017 URL: https://www.youtube.com/watch?v=W0ugcMSC1Iw
24. Сперантов В. В. Лекция «Звуки физики и физика звуков» – Лекция в рамках "Университетские субботы" была организована ИФТИС МПГУ совместно с Культурно-просветительским центром «Архэ». Демонстрации показывают Ксения Теплякова и Павел Ан. 12.03.2017 URL: https://www.youtube.com/watch?v=yzdQCqIZOOM
25. Зотов Л. В. Лекция «Загадка времени» – Лекция из курса "Общая астрономия" состоялась в Культурно-просветительском центре "Архэ" 10.11.2016 URL: https://www.youtube.com/watch?v=FaNYIwF9aNo
26. Hadfield C. Composition: «Space Oddity» (Bonus track) – [on board the International Space Station] МКС: New Youtube Series (Rare Earth), written by David Bowie, published by Onward Music Limited, 12.09.2013 URL: https://www.youtube.com/watch?v=KaOC9danxNo
27. Тайсон Н. Д. (голос Фролов И.), Сейфе Ч. (голос «Voice Power»), Холт Д. (голос Филатов Г.), Сильверштейн Е. (голос Костина-Скетчер Е.), Краусс Л. (голос Качкин А.), Готта Р. (голос Винчи А.) Нил ДеГрасс Тайсон, Лоуренс Краусс, Ричард Готт и другие в дебатах о «Существовании Ничто» – Unseen Matters, 2013 URL: https://www.youtube.com/watch?v=QWw8MkxhGoQ
28. CYMATICS: Science Vs. Music – Nigel Stanford 2014 URL: https://www.youtube.com/watch?v=Q3oItpVa9fs
29.
2
Space acoustics
Fedotov D.V.
IP Fedotov Dmitry Vyacheslavovich, inventor,
Street March 8, 2 / 10k3, 11, Moscow, 127083, Russia e-mail: punk26fun@gmail.com, 89055867492
Abstract
The work is devoted to problems of modern ideas about the early stages of the formation of the universe in the retrospective view for popularizing of that theory and inventions for verification. In the middle of the case there are acoustic properties of baryonic matter and additional possibilities of inventions for experiments with cosmic rays and primary ions and molecules of the post-inflationary universe. Logical sequence of thoughts of the author is illustrated interdisciplinary features of possible experiments on board of the proposed smart laboratory (and parts of it docked with ISS) moving at third cosmic speed to eliminate the influence of solar gravity. According to the fundamental research “Inflation, Dark Energy, and Neutrinos in Modified Gravity” conducted by A. A. Starobinsky with the support of the Russian Federal Property Fund on the basis of the observed physical properties of modern and primary dark energy and observational data on relic radiation, as well as some other physical and mathematical models in the post-inflationary era of the evolution of our universe changes the growth rate of density inhomogeneities of dusty matter, consisting of baryonic and non-baryonic cold dark matter, higher redshifts. In addition to increasing the accuracy of determining the sums of neutrino masses and the possibility of the existence of a fourth (sterile) neutrino with a mass of the order of 1 eV, comparative numerical simulations of inhomogeneous space models show that the abundance of clusters of modern galaxies can be considered as a function of redshift and baryonic acoustic oscillations in the power spectrum of spatial distribution inhomogeneity galaxies.
In order to simplify mathematical models of the early stages of the universe, we can introduce the concept of acoustic impedance or complex acoustic resistance of a medium, which inherently characterizes the resistance that a medium has on oscillating surfaces or (in the case of the post-inflationary era) a certain volume of molecular matter and dust particles. The real part of acoustic impedance can be imagined as the place of active acoustic resistance of baritone and dark matter, determined by the dissipation of energy, leading to heating and subsequent formation of the first stars and galaxies in the acoustic system itself and the loss of sound radiation. The imaginary part, the so-called reactive acoustic impedance, appears to be dark energy changing during the evolution of the universe, which in the case of representing space as an acoustic system is a consequence of the presence of elastic or inertial forces of masses, which (masses) are pushed apart by an increasing of dark energy over time.
The work concludes with a description of the acoustic properties of the post-inflationary era and inventions for researches within the framework of space acoustic, which shaped the visible universe.
Keywords: space acoustics, orbital studio, thermodynamic stand for modeling the aerodynamic heating, umbrella orbital module, post-inflation era of the universe, cosmic rays, virtual testing of the ISS, virtual space tourism, music of space.
References
1. Savelyev I.V. General physics course: Textbook. allowance in 3 volumes. T. 3. Quantum optics. Atomic Physics. Solid State Physics. Physics of the atomic nucleus and elementary particles. 3rd ed., Rev. - M.; Science, Ch. ed. Phys.-Math. lit., 1987 – 320 p.
2. Landau L.D., Lifshits E.M., Continuum Mechanics, 2nd ed. - M .; L. OGIZ. Gos. Publishing House of Technical and Theoretical. lit., 1954 - 624 p.
3. Drakin I. I. Aerodynamic and radiant heating in flight - State. scientific and technical Oborongiz Publishing House, 1961 - 94 p.
4. Rusakov I. G. Great Soviet Encyclopedia - M.: “Soviet Encyclopedia”, 1969-1978
5. Mikhailov I. G., Soloviev V. A., Syrnikov Yu. P. Fundamentals of molecular acoustics - M.; Science, Ch. ed. Phys.-Math. lit., 1964 - 516 p.
6. Krasilnikov V. A., Krylov V. V. Introduction to physical acoustics - M.; Science, Ch. ed. Phys.-Math. lit., 1984 - 403 p.
7. Edited by Mason W. Physical Acoustics. Volume I. Methods and tests of ultrasonic research - M.: Mir publishing house, 1966 - 592 p.
8. Panasyuk M. I. Wanderers of the Universe, or the Echo of the Big Bang. - Fryazino: Vek2, 2005 - 2005 p.
9. Doctor Phys.-Math. Science B. Hrenov. Cosmic rays of the highest energies. Is there an energy limit for particles coming from space to earth? - M.: Research Institute of Nuclear Physics. D. V. Skobeltsyna Moscow State University M.V. Lomonosova // Science and Life No. 10, 2008. URL: https://www.nkj.ru/archive/articles/14771/
10. Starobinsky A. A. Inflation, dark energy and neutrinos in modified gravity - RFBR, 2014. URL: https://www.rfbr.ru/rffi/ru/project_search/o_1911517
11. Thermodynamic stand for modeling aerodynamic heating - RU (Russian Federation), application No. PCT / RU2018 / 000732, 11/09/2018 - 65 p.
12. Umbrella Orbital Module - RU (Russian Federation), Application No. PCT / RU2018 / 000865, 11.25.2018 - 22 p.
13. Orbital studio - RU (Russian Federation), application No. PCT / RU2018 / 000866, 11.25.2018 - 40 p.
14. Kounkel M., Covey K., Prusti T. Gaia untangles the starry strings of Milky Way - Western Washington University, USA, ESA - 2019. URL: https://www.esa.int/Our_Activities/Space_Science/Gaia/Gaia_untangles_the_starry_strings_of_the_Milky_Way
15. Orbital studio with artificial gravity - WO / 2019/035732; RU (Russian Federation), PCT / RU2017 / 000659, 08.16.2017, publication date: 02.21.2019 - 58 p. URL: https://patentscope.wipo.int/search/ru/detail.jsf?docId=WO2019035732&tab=PCTDOCUMENTS
16. Barantsev R. G. The History of Semiodynamics: Documents, Conversations, Comments - M.-Izhevsk: Research Center “Regular and Chaotic Dynamics”, Institute of Computer Research, 2006 - 380 p.
17. Dubovsky I., Evseev S., Methodin I., Sokolov V. Textbook of Harmony - M.: Music Publishing House, 1969 - 456 p.
18. Berg R. Nanotechnology of the prevalence of consciousness over matter [trans. from English Dubovoi Yu.] - M.: Eksmo, 2011 - 336 p.
19. Reuterstein M. I. Musical Forms: One-Part, Two-Part and Three-Part Forms - M.: Soviet Composer, 1961 - 36 p.
20. Martin R. Clean Code: Creation, Analysis, and Refactoring. Programmer's library. [trans. from English Matveev E.] - St. Petersburg: Peter, 2012 - 464 p.
21. Anisimov V.M., Tretyakova O.N. Practical course in physics. Mechanics / ed. prof. G. G. Spirin, 5th ed., Rev. - M.: VVIA them. prof. N.E. Zhukovsky, 2007 - 168 p.
22. Popov S. Lecture “10 main mysteries of Astrophysics” - St. Petersburg: (ScienceVideolab) Organizer: Scientific station - project ANTROPOGENEZ.RU and the “Laboratory of Scientific Videos”. 09/20/2019 URL: https://www.youtube.com/watch?v=gM_5iLJ3bMc
23. Sperantov V.V. Lecture "A New Look at Usual Things" - A lecture within the framework of "University Saturdays" was organized by IFTIS Moscow State Pedagogical University together with the Arche Cultural and Educational Center. Demonstrations show Ksenia Teplyakova and Pavel An. 02/12/2017 URL: https://www.youtube.com/watch?v=W0ugcMSC1Iw
24. Sperantov V.V. Lecture “Sounds of Physics and Physics of Sounds” - A lecture within the framework of “University Saturdays” was organized by IFTIS Moscow State Pedagogical University together with the Arche Cultural and Educational Center. Demonstrations show Ksenia Teplyakova and Pavel An. 03/12/2017 URL: https://www.youtube.com/watch?v=yzdQCqIZOOM
25. Zotov L.V. Lecture "The Riddle of Time" - A lecture from the course "General Astronomy" was held at the Cultural and Educational Center "Arche" 10.11.2016 URL: https://www.youtube.com/watch?v=FaNYIwF9aNo
26. Hadfield C. Composition: “Space Oddity” (Bonus track) - [on board the International Space Station] ISS: New Youtube Series (Rare Earth), written by David Bowie, published by Onward Music Limited, 09/12/2013 URL: https://www.youtube.com/watch?v=KaOC9danxNo
27. J. Richard Gott, Jim Holt, Lawrence Krauss, Charles Seife, Eve Silverstein, Neil Degrass Tyson Isaac Asimov Memorial Debate: The Existence of Nothing – 2013 URL: https://www.youtube.com/watch?v=1OLz6uUuMp8
28. CYMATICS: Science Vs. Music – Nigel Stanford 2014 URL: https://www.youtube.com/watch?v=Q3oItpVa9fs
