عوالم مزدوجة كونيات مزدوجة

أكوان مزدوجة كونياتية جماعية

...التشابه مع عدسة زجاجية جيد نسبيًا. الكتلة الموجبة M تُركّز الأشعة، بينما الكتلة M* تُبعثرها:

تشابه بصري:

...عندما ننظر إلى ورق حائط مُزَيَّن ببقع من خلال عدسة مُبعثرَة، يمكننا رؤية عدد أكبر من الأجسام، ولكن بقطر ظاهري أصغر. لكن سطوعها يقل (مقدارها الظاهري):

...من الناحية الكونية، يجب أن تقلل الكتل المجمعة من مادة الشبح، التي تؤدي دور عدسات مُبعثرَة، من مقدار المجرات ذات الانزياح الأحمر الكبير، مع زيادة عدد هذه المجرات.

...لتقدير هذا التأثير، ينبغي معرفة قطر كتل مادة الشبح، وهو أمر صعب التحقيق. إذا تشكلت هذه الكتل، لا نعرف مسبقًا ما يمكن أن تصبح عليه. هل تتحول إلى مجرات هائلة؟

...إذا وُضعوا في مركز "الفقاعات الكبيرة الفارغة"، فإنهم يكونون في المتوسط على بعد مئة مليون سنة ضوئية عن بعضهم البعض. لكن التأثير على الخلفية البعيدة يعتمد بشدة على قطرهم الفعلي f. راجع:
ج. بي. بيت، بي. ميدي، وف. لاندشيت: مادة الشبح في علم الفلك: 5: نتائج المحاكاة العددية ثنائية الأبعاد. VLS. حول نموذج محتمل لتكوين المجرات. [على هذا الموقع: الفيزياء الهندسية A، 8، 1998، القسم 3، المعادلة (23) والشكل 18.]

...ومع ذلك، إذا كانت هذه الأجسام موجودة، فهي يجب أن تُحدث مظهر عدد كبير من المجرات الصغيرة عند الانزياح الأحمر الكبير. وهذا بالضبط ما نلاحظه (بي. جي. بي. بيبلز: مبادئ الكونيات الفيزيائية، سلسلة برينستون للفيزياء، 1993). التفسير الكلاسيكي هو أن المجرات الصغيرة تتشكل أولًا، ثم تُولِّد أجسامًا أكبر من خلال الاندماج، أو التهام مجريات (الاندماج). يقدم نموذجنا تفسيرًا بديلًا لهذا التأثير الخاص بالصغر في المجرات ذات الانزياح الأحمر الكبير.

نحو نظرية لولادة المجرات.

...هذا سيناريو جديد يتطلب استكشاف جميع آثاره. التحدي الرئيسي، الذي لم يُحل بعد، هو معالجة كل شيء في آن واحد. لا يمكن فصل ظاهرة التوسع الكوني عن ولادة الهياكل المختلفة. حاليًا، لا نعرف كيف نُدير كليهما معًا.

...نُقدّم على أي حال سيناريوًّا افتراضيًا. قد تتشكل كتل مادة الشبح أولًا، وتُمارس فورًا ضغطًا معاكسًا شديدًا على المادة، مما يؤدي إلى تسخينها. انظر الورقة المذكورة أعلاه [ على هذا الموقع: الفيزياء الهندسية A، 8، 1998، القسم 4، الرسوم 19، 20، و21. ]

...في علم الفلك، كلما تكاثفت كتلة ما، تزداد درجة حرارتها. هذا ما يحدث مثلاً في النجوم الأولية. وهذا يعادل تحويل الطاقة الجاذبية (المحتملة) إلى طاقة حركية (سرعة الاهتزاز الحراري). الضغط هو كثافة مضروبة في درجة الحرارة (p = n k T). يزداد الضغط ويقاوم الانهيار. النجم الأولي، قبل "الاشتعال"، هو كتلة كروية من غاز بدرجة حرارة تصل إلى عدة آلاف من الدرجات، بحجم يعادل النظام الشمسي، وينبعث منها إشعاع في الأشعة تحت الحمراء. في هذه الحالة، يُصدر أكثر طاقة من لاحقًا، عندما يستمد طاقته من تفاعلات الاندماج النووي. ما يُشعّ هو سطحها. يجب أن "تُعرّق" طاقتها. وإلا، لن تتمكن من الانكماش، وزيادة درجة حرارتها في القلب، وبدء عملية الاندماج (الحد الأدنى 700,000 درجة).

...لكن كثافة الجسم لا تجعله مُشعًا جيدًا. عند نفس درجة الحرارة، تكون الطاقة الحرارية متناسبة مع مكعب نصف القطر، بينما تكون المساحة المنبعثة متناسبة مع مربعه.

...أما اللوحة فهي المُشع المثالي. أما في حال دفع مادتنا، فإن كتل مادة الشبح ستُضغطها على شكل لوحات (جدران "فقاعات الصابون المتصلة"). انظر الورقة والرسومات المذكورة أعلاه.

...يجب إجراء الحسابات، لكن يمكن افتراض أن هذه الهندسة تُسهل تبريدًا إشعاعيًا شديدًا، وبالتالي تُسبب عدم استقرار في الوسط بالنسبة للاستقرار الجاذبي (للمشاكل المتعلقة بالاستقرار الجاذبي، انظر روايتي الرسوم المتحركة "ألف بليون شمس"، دار بيلين، 8 شارع فيرو، باريس 75006، أو في "CD-Lanturlu").

...فإن المادة ستبدأ في التفكك إلى مجموعات أولية للمجرات. فورًا، تُختلط مادة الشبح في الفراغ المتاح، ونصل إلى نموذج للمجرات المُضمنة في فراغات من مادة شبحية. هذا يعطي نفس النموذج الذي ينتج عن وجود كتل سالبة في كوننا (فرضية سوريو). لنعد إلى نموذج المجرات المحيطة بمادة سالبة (مادة شبحية، مادة مزدوجة، مادة كتلتها سالبة، لا يهم الاسم الذي نختاره لها).

...وفقًا للنموذج المقترح من قبل سوريو، تتنافر الكتل السالبة. في هذه الحالة، لا تُفسر هذه الكتل بنموذج البنية الكبيرة جدًا للكون.

تفسير تقييد المجرات.

...إذًا، نحصل على نموذج حيث تمارس مادة الشبح ضغطًا معاكسًا على المجرة، مما يضمن تقييدها. هذا بديل لفكرة وجود مادة مظلمة داخلها.
راجع ج. بي. بيت وبي. ميدي: مادة مظلمة دافعة. [انظر على هذا الموقع: الفيزياء الهندسية A، 3، 1998، القسم 2* ***]. لكن هناك مجرات كروية. إذًا، يجب أن تكون مُضمنة في تجاويف ذات هندسة مماثلة، مُنحت في التوزيع المتجانس تقريبًا لمادة الشبح المحيطة (نذكّر أن درجة حرارة مادة الشبح أعلى من درجة حرارتنا). هل تكون هذه التجاويف مُقيِّدة؟

هل هذا لا يتعارض مع نظرية غاوس؟

...كل طالب في الفيزياء يعرف أنه إذا شُحنت كرة بشكل متجانس كهربائيًا، يكون المجال صفرًا داخلها. قد نفكر في تحليل المجال الجاذبي داخل التجويف الكروي إلى طبقات مركّزة متتالية، كل منها تُسهم بقيمة صفر.

يبدو هذا... واضحًا. لكن هذه النظرية تعتمد على افتراض: أن قوة الجاذبية تكون عكسية مع المربع (1/r²) في أي مسافة، حتى... في اللانهاية.

المجال النيوتوني يعطي ما يُعرف بمعادلة بواسون، بتطبيق نظرية غرين:

DY = 4 p G r

...معادلة حقل آينشتاين، عند المسافات القصيرة، وانحناءات ضعيفة، وحالة تقريبًا ثابتة (من الناحية الكونية)، وسرعات منخفضة مقارنة بسرعة الضوء، تعطي قانون نيوتن ومعادلة بواسون.

...هل يمكن لهذه المعادلة التعامل مع توزيع متجانس (r = ثابت) ولامتناهية من المادة؟ افترضنا ذلك حتى الآن. لكننا نصل إلى مفارقة. لنفترض تناظرًا كرويًا، ونضع نقطة O أيًا كانت، كمصدر إحداثياتنا. تصبح معادلة بواسون:

حيث r هي المسافة الشعاعية، وY هو الجهد الجاذبي، الذي ينبع منه المجال الجاذبي g (شعاعيًا في التناظر الكروي):

...المعادلة لا تقبل حلًا Y = ثابت عندما تكون r مختلفة عن الصفر. إذًا، هناك قوة جاذبية، وهذا يبدو مفارقة: يمكن توقع أن كل جسيم، وهو يتلقى قوة جذب من كل جيرانه، يشعر بقوة ناتجة صفرية.

الحل هو:

المجال الجاذبي، المركّز حول النقطة O، ليس صفرًا، ويساوي:

ليس فقط أن المجال ليس صفرًا، بل يتجه نحو اللانهاية مع زيادة r.

إذًا، سيكون للجسيم المُشاهد، المُغمور في هذا التوزيع، ميل للسقوط نحو النقطة O.

الصفحة السابقة [الصفحة