الكونية للكون المزدوج، مادة شبحية-مادة، الفيزياء الفلكية.
- الإطار الهندسي. عصر المادة والتقريب نيوتن.
(p1)
ملاحظة:
يعتمد هذا العمل على نظام المعادلتين الميدانيتين: (1)
(2)
... في اللحظة التي كُتبت فيها هذه النصوص، كان النموذج الذي يصف العصر الإشعاعي، "بثوابت متغيرة"، موجودًا بالفعل. ولكن نظرًا لأن المراجع في A & A لم يُقدِّم أي تعليق على هذه الجزء، الذي يشكل موضوع الورقة 6، فقد اخترنا العودة إلى النسخة (1) + (2)، الأصلية أكثر. وبهذا يمكن بالتأكيد التوافق مع النموذج القياسي، عندما يصبح الإشعاع، النموذج "مثلي النموذج القياسي". لكن النموذج يعاني حينها من تغيير العلامات. ليس فقط يفقد بعضًا من أناقته، بل يمتلك خاصية مميزة: عندما تتحول الفوتونات إلى مادة والعكس، أو تتحول الفوتونات الشبحية إلى زوج مادة شبحية، مادة مضادة شبحية، فإن مساهمتها في المجال تتغير إشارةً. النموذج بالثوابت المتغيرة، عند تطبيقه على العصر الإشعاعي، يسمح بالعودة إلى النظام.
(6)
(7)
... لكن هذا النظام من المعادلات، دون هذه التعقيدات، لا يمكنه وصف العصر الإشعاعي. ففي حالة الثوابت المتغيرة، فإنه يُنتج، مع R = R*، الحل التافه R » R* » t. وهو تمدد بطيء جدًا، على سبيل المثال، لدرجة أنه لا يمكنه إيقاف التكوين النووي الأولي الذي يُنتج الهيليوم من الهيدروجين الأولي، والهيليوم الشبحي من الهيدروجين الشبحي الأولي. وبالتالي، ستتحول كل المادة في كوننا إلى هيليوم.
... تُظهر تحليل الحل وجود عدم استقرار بين التمددين R(t) وR*(t) (نأخذ هنا نفس متغير الزمن). يُدفع الكون الشبحي، بمعنى ما، كوننا أمامه، ويسلك أثناء ذلك، لاحظ ذلك، كنوع من "الثابت الكوني". لا يتعلق الأمر "بقوة دفع الفراغ"، بل بـ"قوة دفع الكون الشبحي".
... شكل المنحنيات في الشكل 1، وبخاصة النسبة R/R*، في زمن يُفترض أنه حاضرنا، يعتمد على اختيار ظروف ابتدائية عشوائية تمامًا. اختيارات مختلفة للظروف الابتدائية ستؤدي إلى نسب R/R* مختلفة، وبالتالي نسب r*/r مختلفة. إنها نسبة مخصصة بشكل عشوائي، تُمكّن من التوافق مع النتيجة التي تم الحصول عليها في عام 1994 بشأن ثابت هابل. نموذجنا، مثل النموذج الذي يعتمد على ثابت هابل، هو أيضًا "بهندسة متغيرة"، حيث يمكن اختيار الظروف الابتدائية المناسبة للوصول إلى منحنيات R(t) تعطي عمرًا أكبر للكون. وهكذا، في العمل المذكور، يمكن مضاعفة عمر الكون بعامل 1.6، وبدءًا من ثابت هابل يساوي 50، الوصول إلى عمر 15 مليار سنة. لكن هذا اليوم لا يبدو أكثر إلحاحًا. فتحليل البيانات التي جمعها القمر الصناعي هيباركوس يبدو أنه عدّل التصحيح للمسافات في النجوم السبعة (التي تُعد المقياس المثالي للمسافات) إلى الأعلى. على العكس، بذل العلماء نظرية جهدًا لاختصار عمر أقدم النجوم في مجرتنا، المستند إلى تحليل الكتل الكروية وحالتها من التوازن. وهكذا "كل شيء عاد إلى وضعه الطبيعي". تنفّسٌ عميق: "كان التحذير ساخنًا".
... هل انتهت القضية؟ من المبكر جدًا القول بذلك. لكن من المؤكد أن النموذج المادي الشبحي-المادي موجود لتمديد عمر الكون حسب الرغبة، تمامًا كما هو الحال مع الثابت الكوني...
الفيزياء الفلكية للمادة الشبحية-المادة.
1. الإطار الهندسي. عصر المادة والتقريب نيوتن. (p1)
الفيزياء الفلكية للمادة الشبحية-المادة.
- الإطار الهندسي. عصر المادة والتقريب نيوتن. ** جان بيار بيتي وبي. ميدي** متحف مارسيليا، فرنسا
** ** ** **** **** **** **** ** ** **** --- **
... ندرس نظامًا من الجسيمات ذات الكتلة التي تتضمن قوى جذب ودفع في آنٍ واحد، ويتوافق مع هندسة مزدوجة الطبقات. يُحدد الإطار الهندسي، وكذلك نموذج كوني لعصر هيمنة المادة. وفي ظروف من انحناء ضعيف وسرعات منخفضة، تُشتق قانون نيوتن ومعادلة بواسون (الاقتراب النيوتوني)، وهو ما يبرر القانون المختار للتفاعل.
1) الإطار الهندسي.
** ...** في المقال السابق، استعرضنا الجوانب الظاهرية لنظام مكوّن من مجموعتين، حيث تُؤدي ديناميكيته إلى قوى جذب ودفع في آنٍ واحد. تم تقديم الإطار الهندسي بشكل موجز. دعونا نعود إلى هذا السؤال.
... نفترض أن هندسة الكون تتوافق مع غطاء مزدوج ل(manifold) رباعي الأبعاد M4. نسمّي هذه الطبقات المجاورة F وF*. M4 هي مجموعة من النقاط. يمكننا وصف هذه النقاط باستخدام نظام إحداثيات عشوائي {z i}. M وM* هما النقطتان المقابلتان للطبقتين F وF*، ويتم وصفهما بنفس مجموعة الإحداثيات، ويرتبطان عبر تطبيق تبادلي. نفترض أن الطبقة F، التي تمتلئ بالمواد العادية والفوتونات العادية، هي كوننا، ونسمّي الطبقة F* الطبقة الشبحية، والتي يُفترض أنها ممتلئة بالمواد الشبحية والفوتونات الشبحية (في المقال السابق، سميناها "الغبار المظلم الدافع"، لكن هذا الاسم لا يبدو مناسبًا للمادة الشبحية التي تجذب المادة الشبحية). يمكن اعتبار المتعددة M4 كـ"متعددة عظمية"، لأننا نستخدمها لبناء التطبيق التبادلي الذي يربط M وM*. سنقول إن هذه النقاط مجاورة أو مترافقة. نُدخل مترين g وg* ونفترض أنهما يصفان هندستي الطبقتين. نفترض أن كليهما من نوع ريمان، بنفس التوقيع (+ - - -). الفيزياء في الطبقتين متماثلة، والنسبية الخاصة تنطبق عليهما. نفترض أن الضوء يتبع المسارات المستقيمة الضوئية (الجيوسيديات الصفرية) في كل طبقة. لكن من منطلق هندسي، لا يمكن للضوء الانتقال من طبقة إلى أخرى.
مجموعة المعادلات الميدانية المرتبطة التي تتحكم بالنظام هي اختيار حر. في المقال السابق، اخترنا: (1)
(2)
وقد أثار هذا مشكلة علامة معاكسة عند تحويل المادة إلى إشعاع والعكس في الطبقتين. هنا، نفضل اختيار: (3)
(4)
S وS* هما نوعان من التنسورات الهندسية المبنية على الميتريكين الريمانيين g وg*. في الأطراف الثانية، هما تنسورات تصف محتوى الطاقة-المادة. المؤشر r يشير إلى الإشعاع (وإشعاع الشبح)، والمؤشر m يشير إلى المادة (ومادة الشبح). مع: (5)
نحصل ببساطة على: (6)
(7)
ويعني ذلك: (8)
S* = - S
وبالتالي تكون انحناءات ريمان معاكسة: (9)
R* = - R
ونسميها هندسات مترافقة. من الواضح أن (8) لا يعني أن g* = - g، بسبب عدم الخطية للمعادلات. في النسبية العامة الكلاسيكية، يكون الانحناء المحلي موجبًا أو صفرًا. هنا نسمح للانحناء أن يكون موجبًا أو صفرًا أو سالبًا في كلا الطبقتين. السؤال الفوري هو: هل النظام (6) + (7) يمتلك حلولًا غير تافهة؟ في الجزء التالي، سنطور حلًا روبرتسون-ووكير مترافقًا، لكننا سنُظهر في ورقة لاحقة أنه يمتلك أيضًا حلولًا دقيقة غير متجانسة.
... النظام (6) + (7) هو النظام المذكور في المراجع [1] و[2]. في المرجع [2] قدمنا نموذجًا كونيًا بـ"ثوابت متغيرة". نعتقد الآن، كما سيناقش في ورقة قادمة، أن هذه الظروف تشير إلى العصر الإشعاعي. خلال هذا العصر، تتغير ثوابت الفيزياء: الكتل، ثابت بلانك h، سرعة الضوء c، ثابت الجاذبية G، والثوابت الكهرومغناطيسية مع الزمن. في الورقة التالية، نفترض أن هذه الثوابت تعتمد على كثافة الطاقة الكهرومغناطيسية. عندما ينتهي العصر الإشعاعي ويبدأ هيمنة المادة، تصبح هذه الثوابت ثوابت مطلقة، وهذا هو موضوع هذه الورقة، المخصصة لوصف عصر المادة.
لدينا نظام إحداثيات مشترك، ينطبق على الطبقتين:
(10)
{ z ° , z 1 , z 2 , z 3 } = { t , u , q , j }
اليسار: الإحداثيات الديكارتية، اليمين: الإحداثيات القطبية.
{z 1 , z 2 , z 3 } و{ u , q , j } هي علامات مكانية. z ° = t هي العلامة الزمنية. نأخذها ككمية غير بعدية. ومن هذا المجموعة، نُحدّد إحداثيات بُعدية تنطبق على الطبقتين. نُدخل زمنين مميزين T وT* (ثوابت مطلقة موجبة) وسرعتي ضوء c وc* (مفترضين كثوابت مطلقة، ومتباينة افتراضيًا). نربط المجموعة التالية من الإحداثيات: (11)
{ t , x 1 , x2 , x 3 } = { t , r , q , j }
بالطبقة F، والمجموعة التالية: (12)
{ t* , x* 1 , x* 2 , x* 3 } = { t* , r* , q , j }
بالطبقة F*. كلا المجموعتين متصلتان بـ(10) عبر: (13)
t = T t t* = - T* t
(14)
i¹0 xi = cT z i xi = - cT* z i
(13) تعني أن اتجاهات الزمن معاكسة، و(14) تعني أن الطبقتين تُنظر إليهما على أنهما متماكِبتان. (14) s = cT s s* = - cT s (16)
R = cT R
R* = cT R*