Наука в визуализации

stromodel development

Лаборатория строфизики

stromodel development

Численное моделирование задач астрофизики в расширенных теориях гравитации

Внедрение инновационных технологий в преподавание дисциплин астрофизического цикла

Численное моделирование задач астрофизики в расширенных теориях гравитации

Внедрение инновационных технологий в преподавание дисциплин астрофизического цикла

stromodel development

Описание НИОКР (срок реализации до 2030 года)

Проблемы в современной теории тяготения

Ускоренное расширение Вселенной

Наблюдаемые кривые вращения галактик

R_{\mu\nu} - \dfrac{R}{2}g_{\mu\nu} = \dfrac{8\pi G}{c^4}T_{\mu\nu}

Описание НИОКР (срок реализации до 2030 года)

R_{\mu\nu} - \dfrac{R}{2}g_{\mu\nu} = \dfrac{8\pi G}{c^4}T_{\mu\nu}

R_{\mu\nu} - \dfrac{R}{2}g_{\mu\nu} + \Lambda g_{\mu\nu} = \dfrac{8\pi G}{c^4}T_{\mu\nu}

f\left(R_{\mu\nu}\right) - \dfrac{f(R)}{2}g_{\mu\nu} = \dfrac{8\pi G}{c^4}T_{\mu\nu}

Способы решения

1. Космологическая постоянная:

2. Модифицирование уравнений:

Описание НИОКР (срок реализации до 2030 года)

R_{\mu\nu} - \dfrac{R}{2}g_{\mu\nu} + \Lambda g_{\mu\nu} = \dfrac{8\pi G}{c^4}T_{\mu\nu}

1. Космологическая постоянная

Темная энергия

Темная материя

Описание НИОКР (срок реализации до 2030 года)

f\left(R_{\mu\nu}\right) - \dfrac{f(R)}{2}g_{\mu\nu} = \dfrac{8\pi G}{c^4}T_{\mu\nu}

2. Модифицирование уравнений

Большое количество вариантов модифицирования

Отсутствие астрофизических моделей

Описание НИОКР (срок реализации до 2030 года)

Отсутствие астрофизических моделей

Цель и задачи НИОКР

Формулирование такой модифицированной теории гравитации, которая будет удовлетворительно моделировать многие астрофизические явления и феномен темной энергии

Объединение и стандартизация известных программных кодов для решения астрофизических задач в ОТО

Расширение возможностей известных программных кодов с целью решения этих же задач в МТГ

План и этапы первого года реализации

Создать программный модуль для расчета аккреционных дисков в двойных системах и вокруг компактных объектов (белых карликов, нейтронных звезд и черных дыр) в различных теориях гравитации

Изучить существующие программные модули для описания аккреционных процессов в ОТО

Расширить возможности данных модулей на модифицированные теории гравитации

Имеющийся задел

В период с 2013 по 2022 год - опубликованы 22 работы по модифицированной гравитации

Показано, что для быстро меняющегося магнитного поля может возникать вторая ветвь стабильных нейтронных звезд

Предложено решение проблемы гиперонизации и уменьшения максимальной массы нейтронных звезд в МТГ

Изучены простейшие модели коллапса в случае сферической симмметрии в квадратичной гравитации

Интерактивный задачник

Преподавание естественнонаучных дисциплин

Лекции

Практические занятия / семинары

Лабораторные работы

Интерактивный задачник

Практические занятия / семинары

Конфигуратор Astromodel

Аналитическое решение задачи

Перенос полученных параметров в конфигуратор

Моделирование задачи

Цифровая трансформация процесса обучения

Astromodel development

Astromodel development - онлайн-сервис численного моделирования астрофизических задач, включающий:

Стандартизацию доступа к известным библиотекам

Возможность создания пользовательских моделей с интерфейсом взаимодействия

Распределённый сервис параллельных вычислений

Astroplayer

Astroplayer - интерактивная база данных наиболее интересных, наглядных и передовых астрофизических моделей

Галактик

Звёзд

Туманностей

Компактных объектов

...

Имеющийся задел

Разработан прототип интерактивного задачника

Создан курс для отдельных тем школьного курса физики: электродинамики и всемирного тяготения

Имеется опыт реализации нескольких грантов ФПГ и ФАСИ

Прототип тестируется и дорабатывается в процессе работы с одарёнными детьми

План и этапы первого года реализации

Программное и методическое совершенствование имеющегося прототипа продукта

Создание релизной программной архитектуры сервиса

Создание релизной версии конфигуратора

Создание web-интерфейса визуализации астрофизических моделей аккреции

Команда проекта

Руководитель проекта (д.ф.-м.н.)

Младший научный сотрудник

Три инженера-исследователя

Аналитик

Научный сотрудник

Спасибо за понимание!