<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">vestifm</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Известия Национальной академии наук Беларуси. Серия физико-математических наук</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Proceedings of the National Academy of Sciences of Belarus. Physics and Mathematics Series</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">1561-2430</issn><issn pub-type="epub">2524-2415</issn><publisher><publisher-name>The Republican Unitary Enterprise Publishing House "Belaruskaya Navuka"</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.29235/1561-2430-2018-54-3-300-315</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">vestifm-334</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>ФИЗИКА</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>PHYSICS</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Отражение от космологического барьера в осциллирующей вселенной де Ситтера частиц Дирака, Майораны и Вейля</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Dirac, Majorana and Weyl particles in the oscillating de Sitter universe, reflection from the cosmological barrier</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Овсиюк</surname><given-names>Е. М.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Оvsiyuk</surname><given-names>Е. M.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Овсиюк Елена Михайловна – кандидат физико-математических наук, доцент, доцент кафедры физики и математики.</p><p>ул. Студенческая, 28, 247760, Мозырь.</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Elena M. Ovsiyuk – Ph. D. (Physics and Mathematics), Assistant Professor, Assistant Professor of the Department of Physics and Mathematics.</p><p>28, Studencheskaya Str., 247760, Mozyr.</p></bio><email xlink:type="simple">e.ovsiyuk@mail.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Голуб</surname><given-names>А. А.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Golub</surname><given-names>A. A.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Голуб Александр Алексеевич – кандидат физико-математических наук, доцент кафедры теоретической физики и прикладной информатики.</p><p>ул. Студенческая, 28, 247760, Мозырь.</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Alexander A. Golub – Ph. D. (Physics and Mathematics), Assistant Professor of the Department of Theoretical Physics and Applied Informatics.</p><p>28, Studencheskaya Str., 247760, Mozyr.</p></bio><email xlink:type="simple">agolub@tut.by</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Коральков</surname><given-names>А. Д.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Koralkov</surname><given-names>A. D.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Коральков Артем Дмитриевич – стажер младшего научного сотрудника.</p><p>ул. Студенческая, 28, 247760, Мозырь.</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Artem D. Koralkov – Assistant Junior Researcher.</p><p>28, Studencheskaya Str., 247760, Mozyr.</p></bio><email xlink:type="simple">artemkoralkov@gmail.com</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>Мозырский государственный педагогический университет им. И.П. Шамякина</institution></aff><aff xml:lang="en"><institution>Mozyr State Pedagogical University named after I.P. Shamyakin</institution></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2018</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>31</day><month>10</month><year>2018</year></pub-date><volume>54</volume><issue>3</issue><fpage>300</fpage><lpage>315</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Овсиюк Е.М., Голуб А.А., Коральков А.Д., 2018</copyright-statement><copyright-year>2018</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Овсиюк Е.М., Голуб А.А., Коральков А.Д.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Оvsiyuk Е.M., Golub A.A., Koralkov A.D.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://vestifm.belnauka.by/jour/article/view/334">https://vestifm.belnauka.by/jour/article/view/334</self-uri><abstract><p>Известно, что геометрия пространства Лобачевского действует на поля частиц со спинами  0, 1/2, 1 как распределенное в пространстве идеальное зеркало. Глубина проникновения поля в такую среду растет с увеличением энергии поля. В силу того, что модель Лобачевского входит составным элементом в некоторые космологические модели, отмеченное свойство означает, что в таких моделях необходимо учитывать эффект наличия «космологического зеркала»: оно должно вести к перераспределению плотности частиц в пространстве. Выполненный ранее анализ предполагал статический характер геометрии пространства-времени. В настоящей работе проведено обобщение исследования для полей со спином 1/2 в случае осциллирующей модели Вселенной де Ситтера. Уравнение Дирака решено в нестатических квазидекартовых координатах, при этом используется диагонализация обобщенного оператора спиральности. Волновые функции частицы зависят от временной координаты нетривиальным образом, однако эффект полного отражения от эффективного потенциально барьера сохраняется и в нестатическом пространстве-времени, при этом он не зависит от времени. Аналогичные результаты имеют место для вещественного биспинорного поля Майораны. Для построения решений, описывающих эффект отражения, нужно использовать комбинации решений с противоположными спиральностями. Такие комбинации запрещены для вейлевских фермионов, поэтому эффект отражения отсутствует для вейлевских частиц. Показано, что периодическое обращение в нуль множителя cos2 t = 0 в осциллирующей метрике пространства-времени де Ситтера не приводит к сингулярному поведению решений уравнения для спинорного поля: около этих особых точек имеем простые асимптотики решений по временной переменной t в виде чистых фазовых множителей.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>It is known that the geometry of the Lobachevsky space acts on the fields of particles with spins 0, 1/2, 1 as an ideal mirror distributed in space. The depth of penetration of the field in such a medium increases with increasing field energy. Since the Lobachevsky model is a constituent element in some cosmological models, this property means that in such models it is necessary to take into account the effect of the presence of a “cosmological mirror”; it must lead to a redistribution of the particle density in space. The earlier analysis assumed the static nature of the space-time geometry. In this article, we generalize the research of the spin 1/2 field in the case of the oscillating model of the de Sitter universe. The Dirac equation is solved in the non-static quasi-Cartesian coordinates. At this, we substantially use the diagonalization of a generalized helicity operator. The wave functions of the particle are nontrivially time-dependent; however the effect of a complete reflection of the particles from an effective potential barrier is preserved. For the real Majorana 4-spinor field, the similar results are valid. For the solutions describing the reflection effect to be constructed, we must use linear combinations of solutions with opposite helicities. Such combinations are forbidden for 2-component Weyl particles, for this reason such particles cannot be reflected by the cosmological barrier.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>поле со спином 1/2</kwd><kwd>уравнения Дирака</kwd><kwd>Майораны</kwd><kwd>Вейля</kwd><kwd>осциллирующая Вселенная де Ситтера</kwd><kwd>эффективный потенциальный барьер</kwd><kwd>полное отражение частиц</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>field with spin 1/2</kwd><kwd>Dirac</kwd><kwd>Majorana and Weyl equations</kwd><kwd>oscillating de Sitter universe</kwd><kwd>effective potential barrier</kwd><kwd>complete reflection of the particles</kwd></kwd-group><funding-group><funding-statement xml:lang="ru">В.М. Редьков</funding-statement><funding-statement xml:lang="en">V. M. Redkov</funding-statement></funding-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Maxwell equations in Riemannian space-time, geometry effect on material equations in media / V. M. Red’kov [et al.] // Nonlinear Phenomena in Complex Systems. – 2009. – Vol. 12, № 3. – P. 232–250.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Red’kov V. M., Tokarevskaya N. G., Ovsiyuk E. M., Spix G. J. Maxwell equations in Riemannian space-time, geometry effect on material equations in media. Nonlinear Phenomena in Complex Systems, 2009, vol. 12, no 3, pp. 232–250.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Овсиюк, Е. М. О решениях уравнений Максвелла в квазидекартовых координатах в пространстве Лобачевского / Е. М. Овсиюк, В. М. Редьков // Вес. Нац. акад. навук Беларусi. Сер. фiз.-мат. навук. – 2009. – № 4. – С. 99–105.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Ovsiyuk E. M., Red’kov V. M. On solutions of the Maxwell equations in quasicartesian coordinates in Lobachebsky space. Vestsi Natsyianal’nai akademii navuk Belarusi. Seryia fizika-matematychnykh navuk = Proceedings of the National Academy of Sciences of Belarus. Physics and Mathematics series, 2009, no. 4, pp. 99–105 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Новые задачи квантовой механики и уравнение Гойна / Е. М. Овсиюк [и др.] // Науч.-техн. ведомости СПбГПУ. Сер. физ.-мат. науки. – 2012. – № 1 (141). – С. 137–145.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Ovsiyuk E. M., Veko O. V., Kisel V. V., Red’kov V. M. New problems in quantum mechanics and the Heun equation. Nauchno-tekhnicheskie vedomosti SPbGPU. Fiziko-matematicheskie nauki = St. Petersburg State Polytechnical University Journal. Physics and Mathematics, 2012, no. 1 (141), pp. 137–145 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Овсиюк, Е. М. О моделировании потенциального барьера в теории Шредингера геометрией пространства Лобачевского / Е. М. Овсиюк, О. В. Веко // Весн. Брэсц. ун-та. Сер. 4, Фiзiка, матэматыка. – 2011. – № 2. – C. 30–36.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Ovsiyuk E. M., Veko O. V. On modeling a potential barrier in Schrödinger theory by geometry of the Lobachevsky space. Vesnik Brestskaga universiteta Seryia 4. Fizika, matematyka = Vesnik of Brest University. Series 4. Physics, mathematics, 2011, no. 2, pp. 30–36 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Овсиюк, Е. М. Решения типа плоских волн для частицы со спином 1/2 в пространстве Лобачевского / Е. М. Овсиюк, О. В. Веко // Вес. Нац. акад. навук Беларусi. Сер. фiз.-мат. навук. – 2012. – № 4. – С. 80–83.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Ovsiyuk E. M., Veko O. V. Plane-wave solutions for a particle with spin 1/2 in the Lobachevsky space. Vestsi Natsyianal’nai akademii navuk Belarusi. Seryia fizika-matematychnykh navuk = Proceedings of the National Academy of Sciences of Belarus. Physics and Mathematics series, 2012, no. 4, pp. 80–83 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Ovsiyuk, E. M. On simulating a medium with special reflecting properties by Lobachevsky geometry / E. M. Ovsiyuk, O. V. Veko, V. M. Red’kov // Nonlinear Phenomena in Complex Systems. – 2013. – Vol. 16, № 4. – P. 331–344.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Ovsiyuk E. M., Veko O. V., Red’kov V. M. On simulating a medium with special reflecting properties by Lobachevsky geometry. Nonlinear Phenomena in Complex Systems, 2013, vol. 16, no. 4, pp 331–344.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Овсиюк, Е. М. О моделировании среды со свойствами идеального зеркала по отношению к свету и частицам со спином 1/2 / Е. М. Овсиюк, О. В. Веко, В. М. Редьков. // Вес. Нац. акад. навук Беларусi. Сер. фiз.-мат. навук. – 2015. – № 1. – C. 76–85.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Ovsiyuk E. M., Veko O. V., Red’kov V. M. On simulating a medium with the property of the ideal mirror for the light and spin 1/2 particles. Vestsi Natsyianal’nai akademii navuk Belarusi. Seryia fizika-matematychnykh navuk = Proceedings of the National Academy of Sciences of Belarus. Physics and Mathematics series, 2015, no. 1, pp. 76–85 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Овсиюк, Е. М. Скалярное поле в осциллирующей Вселенной де Ситтера и отражение от космологического барьера / E. M. Овсиюк, А. Д. Коральков // Докл. Нац. акад. наук Беларуси. – 2017. – Т. 61, № 3. – C. 18–25.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Ovsiyuk E. M., Koralkov A. D. The scalar field in the oscillating de Sitter universe and reflection from cosmological barrier. Doklady Natsional'noi akademii nauk Belarusi = Doklady of the National Academy of Sciences of Belarus, 2017, vol. 61, no. 3, pp. 18–25 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Red'kov, V. M. Parabolic coordinates and the hydrogen atom in spaces H3 and S3 / V. M. Red'kov, E. M. Ovsiyuk // Nonlinear Phenomena in Complex Systems. – 2011. – Vol. 14, № 2. – P. 1–20.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Red'kov V. M., Ovsiyuk E. M. Parabolic coordinates and the hydrogen atom in spaces H3 and S3. Nonlinear Phenomena in Complex Systems, 2011, vol. 14, no. 2, pp. 1–20.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Редьков, В. М. Частица в магнитном поле: 2-мерное сферическое пространство Римана и комплексный аналог полуплоскости Пуанкаре / В. М. Редьков, Е. М. Овсиюк, А. М. Ишханян // Докл. Нац. акад. наук Беларуси. – 2013. – Т. 57, № 1. – С. 55–62.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Red’kov V. M., Ovsiyuk E. M., Ishkhanyan A. M. Particle in the magnetic field: 2D Riemann spherical space and complex analogue of the Poincare half-plane. Doklady Natsional'noi akademii nauk Belarusi = Doklady of the National Academy of Sciences of Belarus, 2013, vol. 57, no. 1, pp. 55–62 (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Бейтмен, Г. Высшие трансцендентные функции / Г. Бейтмен, А. Эрдеи. – М.: Наука, 1973. – Т. 1: Гипергеометрическая функция, функции Лежандра. – 294 c.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Bateman H., Erdélyi A. Higher transcendental functions. Vol. 1. Hypergeometric function, Legendre functions. Moscow, Nauka Publ., 1973. 294 p. (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Редьков, В. М. Поля частиц в римановом пространстве и группа Лоренца / В. М. Редьков. – Минск: Белорус. наука, 2009. – 496 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Red'kov V. M. Field particles in Riemannian space and the Lorentz group. Minsk, Belorusskaya nauka Publ., 2009. 496 p. (in Russian).</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
