نموذج كوني: الانفجار المزدوج. (ص.2)
VLS: البنية الكبرى جداً للكون.
...كما هو موضح في أعمالنا، فإن التطور المشترك للكونين ليس متطابقاً. فالكون الشبحي له كثافة كتلية أعلى r* ودرجة حرارة أعلى T*. قررنا دراسة عدم الاستقرار الجاذبي المشترك في مثل هذا المزيج، حيث نذكّر بأن:
-
m يجذب m (قانون نيوتن)
-
m* يجذب m* (قانون نيوتن)
-
m و m* يتنافران (قانون "نيوتن المضاد").
بضع كلمات عن عدم الاستقرار الجاذبي (عدم استقرار جينز).
...خذ مجموعة سكانية واحدة، مجموعة من الكتل m. لهذا الوسط كثافة كتلية r. وله أيضاً سرعة حرارية (متوسطة) Vth.
...افترض أن لدينا في مكان ما جزءاً من الفضاء، مداه المميز f، حيث الكثافة أعلى. انظر الشكل (147).
(147)
...السرعة الحرارية تميل إلى تبديد هذا التركيز الكتلي وزمن التشتت المميز المقابل هو:
(148)
...تخيل الآن أن هذه السرعة الحرارية صفر. هذه الكتلة تميل إلى الانهيار. يمكن للمرء حساب زمن الانهيار المميز:
(149)
...من ناحية أخرى، أي كتلة تميل إلى جذب المادة المحيطة، وإلى النمو. هذا الاضطراب سينمو إذا كان زمن التراكم المميز (زمن الانهيار المميز) أصغر من زمن التشتت:
(150)
نجد طولاً مميزاً:
(150-أ)
يسمى طول جينز.
...أي تركيز كتلي مداه أكبر من طول جينز المميز هذا سينمو ويشكل كتلاً. أما الأصغر فسيتبدد.
...عندما تتشكل كتلة من المادة، فإن الأخيرة تسخن، مما يرفع قوة الضغط الداخلي. أخيراً، يوقف الضغط الداخلي العملية.
...قد يعتقد المرء أن عدم الاستقرار الجاذبي، عدم استقرار جينز، يشكل المجرات والنجوم وما إلى ذلك. لكن هذا ليس بهذه البساطة. على سبيل المثال، في النموذج القياسي، عندما t < 500,000 سنة، تكون درجة حرارة المادة والإشعاع المختلطين أعلى من 3000°ك. عندئذ تكون المادة (75% هيدروجين، 25% هيليوم) مؤينة بالكامل.
...الإشعاع، الموجات الكهرومغناطيسية، يعبر الغازات المؤينة بصعوبة بالغة. عندما يكون رائد فضاء في عملية العودة إلى الغلاف الجوي، تكون مركبته الفضائية محاطة بغاز ساخن مؤين بالكامل لعدة دقائق. عندئذ لا يكون أي اتصال لاسلكي ممكناً لأن الموجات الكهرومغناطيسية لا تستطيع عبور قشرة الغاز المؤين التي تحيط بمركبته.
...شعاع الضوء هو موجة كهرومغناطيسية. يؤثر على الإلكترونات الحرة، لا على الإلكترونات المرتبطة. الغاز المؤين يحتوي على الكثير من الإلكترونات الحرة. الغاز المتعادل، لا شيء. لهذا السبب عندما يكون الكون دافئاً ومؤيناً، يكون الإشعاع والمادة مقترنين بقوة.
...في المادة، درجة الحرارة المطلقة Tm هي مقياس السرعة الحرارية:
(150-ب)
حيث k هو ثابت بولتزمان (k = 1.38 10-23).
عندما:
-
تكون المادة والإشعاع مقترنين بشكل وثيق
-
يهيمن الإشعاع (النموذج القياسي t < 500,000 سنة)
عندئذ:
(150ج)
لكن:
(150د)
يخضع طول جينز لـ:
(150-هـ)
...الأخير يتوافق مع شرط حفظ الكتلة، أثناء عملية التوسع R(t). نرى أن طول جينز يتغير مثل R(t). لذا، كلما كان الكون أصغر سناً، كان حجم الكتل التي تميل إلى التشكل أصغر.
...عندما t < 500,000 سنة يمنع الإشعاع تشكل الكتل. لكن، فوراً بعد فك الاقتران، يمكن أن تتشكل كتل المادة. دعونا نحسب كتلتها. إنها:
(150-و)
...أي: 100,000 كتلة شمسية (الكتلة النموذجية لعنقود كروي).
...وفقاً لهذا المخطط فإن العناقيد الكروية ستتشكل أولاً، فوراً بعد فك الاقتران. المجرات، التي تُعتبر مجموعات من هذه العناقيد، ستظهر بعد ذلك، وهكذا...
...لكن كل هذا يحدث في كون يتوسع بسرعة. لا نعرف كيف نحسب ذلك، لوصف عدم الاستقرار الجاذبي في كون متوسع. علاوة على ذلك؛ لا نعرف كيف نعرّف قانون نيوتن في كون متوسع.
...كخلاصة لدينا عدة مخططات لولادة المجرات. بعضهم يعتقد أن النجوم تتشكل أولاً، ثم المجرات. وآخرون لديهم الرأي المعاكس...
...اتباعاً لهذه الفكرة العامة عن البنية الهرمية، اعتقد الناس أنه إذا كانت المجرات منظمة في عناقيد مجرات (كوما، العذراء)، فعند أحجام أكبر يجب أن تنتمي هذه العناقيد إلى بعض العناقيد العظمى. لكن الأرصاد (1977) أتت ببنية مختلفة تماماً. انظر الشكل (151):
(151)
...كانت المجرات مرتبة حول فراغات كبيرة (حجمها النموذجي 100 سنة ضوئية). على مقياس كبير جداً (VLS)، يبدو الكون كفقاعات صابون متلاصقة. عناقيد المجرات تتوافق مع نقاط تقاطع ثلاث "طيات". انظر الشكل (152).
...اليوم، لا يزال من الصعب تفسير مثل هذه البنى. اتباعاً للفكرة الأولية للروسي زيلدوفيتش، أجرى ميلوت محاكاات عددية ثلاثية الأبعاد. لكن الخلايا التي تم الحصول عليها لم تكن مستقرة في الزمن. إنها تتلاشى بسرعة، إلا إذا قام المرء بتثبيت النظام بتوزيع مادة مظلمة باردة مخصص.
...نموذج المادة-المادة الشبحة الطاردة يعطي تفسيراً بديلاً للظاهرة. انظر ورقتنا:
J.P.Petit, P.Midy and F.Landsheat: Matter ghost matter astrophysics. 5: Results of numerical 2d simulations. VLS. About a possible schema for galaxies' formation. Geometrical Physics A, 8, 1998.