علم الكونيات للكونين المتوازيين بالتحليل

f3214 علم الكون المزدوج (الصفحة 14)
نقد لهذا البحث.

...في النسبية العامة الكلاسيكية، نبدأ من معادلة حقل، وهي معادلة آينشتاين. نُدخل فيها حلًا خاصًا، وهو متري ريمانية، ذات التوقيع (+ - - -). ضروري، وإلا فإن هناك تناقضًا مع النسبية الخاصة (المتري المينكوفسكي، ذات نفس التوقيع). ثم نفترض أن الكون متجانس ومتجانس في جميع الاتجاهات. يصبح المتري خاصًا ويُعرف بمتري روبيرتسون-ووكر.

(1)

x° هو مؤشر زمني، متغير زمني، k هو مؤشر الانحناء = { +1 , 0 , -1 } وu هي متغير شعاعي بدون أبعاد. نكتب: dx° = c dt

...هذا المتري يُنتج انزياحًا أحمر، من تلقاء نفسه. عند دراسة تقييم الانزياح الأحمر، ننظر إلى جسمين متحركين مع الكون (ثابتين بالنسبة للفضاء)، أحدهما (الرقم e) هو المصدر، والآخر (الرقم o) هو المراقب. إذًا ننظر إلى جزئين كونيين Ge وGo. هذان الجزئان الكونيان يقعان على مسافة متغيرة، تُقاس بالمتر:

(2)

والتي تزداد مع الزمن. ولكن عند قسمة هذه المسافة على R(x°)، التي تُقاس أيضًا بالمتر، نحصل على "مسافة بدون أبعاد":

(3)

حيث l بدون أبعاد، تمامًا مثل u. إذا وضعنا المراقب في أصل الإحداثيات، فإن dq وdq يصبحان صفرًا، ونحصل على:

(4)

إحداثي المراقب الشعاعي هو ببساطة uo = 0، وإحداثي المصدر هو ue. وبما أن هذين الجزئين الكونيين يبقيان "ثابتين بالنسبة للفضاء"، فإن المسافة بدون أبعاد بينهما:

(5)

هي قيمة ثابتة.

تنتقل الضوء على طول خطوط جيوديسية ذات طول صفر، هنا شعاعية. إذًا لدينا:

(6)

ومنه نحصل على:

(7)

مهما كان c ثابتًا مطلقًا أم لا. يمكننا إذًا تخيل إشارة تُرسل من الجسيم المصدر Ge في الزمن te + Dte، وتُستقبل من قبل الجسيم المستقبل (المراقب) Go في الزمن to + Dto. الطول لا يتغير:

(8)

...إذا افترضنا أن الفترات الزمنية Dte وDto قصيرة جدًا مقارنة بزمن انتقال الضوء من المصدر إلى المراقب، نحصل على:

(9)

إذًا Dte وDto هما دوريتي te وto للظواهر، عند الإرسال والاستقبال. le = c (te) te وle = c (to) to هما الطولان الموجيان.

...مع افتراض أن سرعة الضوء ثابتة مطلقة، نحصل، بوضع R(te) = Re و R(to) = Ro:

(10)

أي:

(11)

الذي يعطي الانزياح الأحمر بدلالة قيم عوامل المقياس Re وRo. حساب كلاسيكي. انظر أدلر، شيفير، وبازين، "مقدمة في النسبية العامة"، ماك غراو هيل (12.78)، الصفحة 413.

إذا كانت سرعة الضوء تتغير حسب عامل المقياس:

ce = c (Re) مختلفة عن co = c (Ro)

فإن كل شيء يعتمد على الافتراض الذي يمكننا تبنيه حول قيمة الطول الموجي الاسمي، المرتبط بالخط، في لحظة الإرسال. في النموذج الكلاسيكي، تكون هذان الطولان الموجيان متساويين. يُفترض أن الفيزياء المرتبطة بإصدار الإشعاع لا تتغير. لكن في نموذجنا، تتأثر هذه الفيزياء "بالتدرج"، بسبب التدرج المزمن للثوابت الفيزيائية. ويظهر هنا مشكلة تدرج الثوابت المرتبطة بالكهرومغناطيسية.

لقد اخترنا الافتراض (94)، الذي ينص على أن ثابت ريدبرغ (طاقة تأين ذرة الهيدروجين) يتغير وفقًا لـ R.

...هل كان هذا الافتراض مبررًا؟ لاحظ أن هذا يؤدي إلى تغير الشحنة الكهربائية وفقًا لـ R^1/2 (بينما تزداد الكتلة وفقًا لـ R).

...إنه يعادل افتراض أن ثوابت الكهرومغناطيسية لا تخضع لنفس "عملية التماثل" التي تخضع لها الثوابت الأخرى. ولكن لا يوجد ارتباط بين صيغة النسبية العامة والكهرومغناطيسية، وهما عالمان منفصلان.

...في عام 1917، عندما بدأ العلماء في التعامل مع معادلة آينشتاين، أثبتوا أنه يمكن، بكتابة شرط التباعد الصفري:

(12)

استنتاج معادلات حفظ الطاقة-الكتلة، وعند التقدير النيوتوني، استرجاع معادلات أويلر (ميكانيكا السوائل). في منظور "كل شيء هندسة"، قال العلماء فورًا:

• بتكامل القوة الكهرومغناطيسية وتحويلها إلى هندسة، سنتمكن من استرجاع، من معادلة التنسور (12) أعلاه، جميع المعادلات دفعة واحدة، أي أويلر بالإضافة إلى ماكسويل. لكن الأمر لم يكن بهذه البساطة. أظهر جان-ماري سوريو أن ذلك يتطلب نسبية عامة بخمسة أبعاد. المرجع:
  دار النشر هيرمان، 1964، الهندسة والنسبية، الفصل "النسبية بخمسة أبعاد"، الصفحة 387.

...إذًا نعود إلى معادلات ماكسويل (الجدول، الصفحة 407 من هذا الكتاب). إذًا الأمور ليست بهذه البساطة كما يبدو في البداية، لأننا نحتاج إلى إدخال بعد خامس x5، ولا شيء يضمن مسبقًا أن هذا لن يولد علاقات تماثل مختلفة.

...لاحظ أثناء قراءة كتاب سوريو شيئًا ممتعًا جدًا. تولد من منهجيته "معادلة زائدة" (41.63) و"scalaire زائد" (41.65)، دون تفسير فيزيائي واضح. منذ 35 عامًا، بقي هذا لغزًا كاملًا، رغم محاولات الباحثين، في أطروحات دكتوراه تُدار من قبل الرياضي الفرنسي أندري ليشنروفيتش، ذات طابع رياضي بحت، لتفكيك هذا اللغز، دون جدوى.

...في الفيزياء، اعتدنا على تسجيل ظواهر بحثًا عن معادلات تصفها (مثلاً الظاهرة الكوارزية).

عكس ذلك، توجد معادلات ... بحثًا عن ظواهر...

نعيد هنا، لسياق صغير، هذه "المعادلة بحثًا عن ظاهرة":

(13)

حيث r، الذي ليس هنا مسافة شعاعية، هو هذا السcalar الغامض بحثًا عن تفسير فيزيائي.

...في هذه الحسابات المعقدة تمامًا مثل تلك الواردة في البحث السابق، يستطيع فقط المتخصص المتمرس أن يجد طريقه. موقفنا لا يشبه موقف القطط، التي، كما يعلم الجميع، تُخفي برازها تحت سجادة الصالة. هناك افتراضات، ونحن نضعها هنا بوضوح. كل افتراض جديد يُعد ضعفًا في النموذج. ومع ذلك، في البحث:
ج.ب. بيت وبي. ميدي: فيزياء المادة الشبحية - فيزياء المجرات. 3: العصر الإشعاعي: مشكلة "الأصل" للكون. مشكلة التجانس في الكون المبكر. [في هذا الموقع: الفيزياء الهندسية أ، 6، 1998.]
قمنا بحل المسألة بشكل مختلف، باستخدام هذا النموذج "بالثوابت المتغيرة" لوصف المرحلة الإشعاعية. كما سترى لاحقًا، تتغير الثوابت الفيزيائية خلال هذه المرحلة، ثم تتجه نحو قيم ثابتة عندما تصبح الطاقة-الكتلة على شكل إشعاع ضئيلة جدًا مقارنة بالمساهمة الناتجة عن الجسيمات ذات الكتلة غير الصفرية. إذًا هذا نموذج آخر، وفي هذه الحالة، كان العمل السابق قد ساعد في بناء عناصر هذا النموذج بالثوابت المتغيرة...