علم الكونيات للكون المزدوج

علم الكون المزدوج الفيزياء الفلكية للمادة والغبار المادي.3: عصر الإشعاع: مشكلة "الأصل" للكون. مشكلة التجانس في الكون المبكر. (ص7)
6) الخلاصة.

نلتزم الفكرة الأساسية: خلال العصر المهيمن على المادة (الذي يُفترض أنه يحدث في نفس الوقت بالنسبة لكلا النظامين: المادة والغبار المادي)، تُعامل الكميات {c, G, h, m, e, eo} كثوابت مطلقة. أما خلال عصر الإشعاع، فإنها تتغير مع الزمن.

كما أُظهر في المرجع [4]، يمكن أن تتغير c وG مع الزمن. نشير إلى أن الانتقال من المتغير الزمني التوقيتي x° إلى الزمن الكوني t ليس تلقائيًا x° = co t، مع سرعة الضوء co ثابتة تمامًا. من الممكن وجود أنظمة حيث x° = c(t) t.

ثم نبحث عن تغيرات زمنية لـ G(t)، c(t)، h(t)، m(t)، e(t)، eo(t) التي تحافظ على جميع معادلات الفيزياء ثابتة. ونجد هذه التغيرات، ونُظهر أنها تعطي، خلال هذا العصر الإشعاعي، قانون تطور مشترك: R(t) = R*(t) » t²/³.

وبالتالي، لم تعد الإنتروبيا لكل باريون ثابتة، بل تزداد بدلالة Log t (ما يُعرف بـ "الزمن التماثلي"). عند إعادة صياغة ذلك باستخدام الإحداثيات {s, x, y, z}، تصبح القياسية (المترية) مُتماثلة بشكل مسطح.

نتصور ساعة أساسية مكونة من كتلتين m تدوران حول مركز جاذبي مشترك. نحسب عدد الدورات التي حدثت منذ "أصل الزمن t = 0" ونجد أنها لا نهائية. نستنتج أن "الزمن الكوني" t لم يعد متغيرًا مناسبًا لوصف العصر الإشعاعي. في هذه المرحلة، يصبح s متغيرًا توقيتيًا أفضل لوصف الأحداث. نعتبر دورة واحدة من ساعتنا حدثًا. وبالتالي، حدث عدد لا نهائي من الأحداث (الفيزيائية الدقيقة) في الماضي البعيد. إذا عَرّفنا الزمن كحدث، فإن الكون لم يعد يمتلك أصلًا زمنيًا. تختفي "الانفجار الأولي" (الانفصال الأولي).

نحسب حدود الكون الكونية ونجد أنها تتغير مثل R، مما يضمن التجانس في الكون المبكر. لم تعد نظرية التضخم، مع افتراضاتها الثقيلة، ضرورية.

المراجع.

[1] J.P.Petit: تأثير الكتلة المفقودة. Il Nuovo Cimento، B، المجلد 109، يوليو 1994، الصفحات 697-710 [1] J.P.Petit، P.Midy و F. Landsheat: الفيزياء الفلكية للمادة والغبار المادي. Astrom. و Astrophys. المرجع....
[2] J.P.Petit، Mod. Phys. Lett. A3 (1988) 1527
[3] J.P.Petit & P.Midy: الفيزياء الفلكية للمادة والغبار المادي. 1: الإطار الهندسي. عصر المادة والتقريب النيوتنية. الفيزياء الهندسية A، 4، مارس 1998.
[4] J.P.Petit، Mod. Phys. Lett. A3 (1988) 1733
[5] J.P.Petit، Mod. Phys. Lett. A4 (1989) 2201
[6] Petit J.P.: علم الكون المزدوج. الفيزياء الفلكية وعلوم الفضاء. Astr. And Sp. Sc. 226: 273-307، 1995
[7] J.P.Petit و P.Midy: الفيزياء الفلكية للمادة والغبار المادي. 5: نتائج المحاكاة العددية ثنائية الأبعاد. VLS. حول مخطط محتمل لتكوين المجرات. الفيزياء الهندسية A، 8، مارس 1998.

الشكر:

يُشكر المؤلف البروفيسور J.M.Souriau على النصائح والتعليقات المفيدة.
تم دعم هذا العمل من قبل CNRS الفرنسية وشركة A. Dreyer Brevets et Développement.
مُودَّعٌ في مظروف مختوم لدى أكاديمية العلوم في باريس، 1998. ___________________________________________________________

ملاحظة.

يُمثّل هذا العمل تلاقيًا بين النهجين، الأول في الورقة المنشورة في Astrophysics and Space Science (المقال 2 من الموقع الفرعي Geometrical Physics)، والثاني المطروح في الورقة 3 (الغبار المادي المرتبط بالانفصال). في هذا المقال، كان النظام المكوّن من معادلتي الحقل:

(3)

(4)

يشبه نوعًا من التصليحات التي كانت تهدف إلى توصيل النموذج القياسي، في المرحلة الإشعاعية، بحيث تصبح المعادلات حينها:

(3')

(4')

أي... نموذج قياسي مكرر مرتين. وقد سمح ذلك باسترجاع تمدد كافٍ في هذه المرحلة لثبيت التكوين النووي، مما أنتج الهيليوم. أما باستخدام نظام:

S = c ( Tr - T*r)

S* = c ( T*r - Tr)

بثوابت ثابتة، فإن التمدد (R » R* » t) سيكون بطيئًا جدًا. وستتحول كل الكتلة الهيدروجينية في الكون إلى هيليوم.

بالعودة إلى النظام (3) + (4)، كان يمتلك صعوبة، مشكلة أُثيرت بذكاء كبير من قبل المراجع في A & A. عندما تتحول الفوتونات إلى مادة والعكس (كما وُضّح في المقال)، تتغير إسهاماتها في المجال من الإشارة، ولا يمكن تبرير ذلك آنذاك.

ولكن اللجوء إلى النموذج الذي يعتمد على ثوابت متغيرة، في المرحلة الإشعاعية، قدّم حلاً متماسكًا بشكل عام. بغض النظر عن مدى صحة هذا النموذج، تبقى خاصية غريبة: أن جميع معادلات الفيزياء المعروفة لدينا تظل ثابتة تحت التحويل العام للقياس المقترح. ويجب فهم معادلة الحقل (حتى لو اقتصرنا على معادلة أينشتاين)، ومعادلات ماكسويل الكاملة، ومعادلات شرودنغر.

غالبًا ما قيل إن ثوابت الفيزياء لا يمكن أن تتغير، لأن أي تغير، حتى لو كان ضئيلًا، في واحدة منها يؤدي مباشرة إلى استحالة فيزيائية. صحيح. لكن لا يتعلق الأمر بتعديل ثابت واحد أو بضع ثوابت، بل بجميعها معًا.

إن أدوات القياس مبنية على معادلات الفيزياء وثوابتها. إذا افترضنا حدوث ظاهرة قياسية كهذه، مع تغيرات مترافقة لجميع الثوابت، يصبح من المستحيل الكشف عن هذا الظاهرة في المختبر، لأن أدوات القياس تتأثر بنفس القدر الذي يتأثر به الظاهرة التي تُفترض أنها تُقيسها. هذا يعادل محاولة الكشف عن تغير في درجة الحرارة من خلال قياس تمدد طاولة من الحديد باستخدام مسطرة من نفس المعدن. أعلم أن هذه نقطة يصعب على الناس فهمها، وصعوبة أكبر في قبولها.

بالطبع، هذه الوصف للعصر الإشعاعي هو أيضًا مجرد مخطط أولي. لا يعالج التفاعل الضعيف ولا التفاعل القوي. لتمديد هذا النموذج، لابد من ابتكار قوانين تغير جديدة للثوابت مرتبطة بهذه المجالات. لاحظ أن في هذا النموذج الغريب، يتناسب زمن بلانك مع t، وطول بلانك مع R، مما يدفع "الحاجز الكمي" بعيدًا مع التقارب نحو "اللحظة الابتدائية t = 0". ظاهرة غريبة تتطلب تفسيرًا.

لكن هذه الأبحاث لم تنتهِ بعد. ربما ننظر إلى كل هذا كمجرد إعلان بسيط. أعتقد شخصيًا أن أفكارنا حول الأصل الكوني يجب أن تتغير بشكل كبير في السنوات أو العقود القادمة، وأن محاولة العودة إلى هذا الماضي الحارق باستخدام أدوات نظرية ما زالت بسيطة، تؤدي في النهاية إلى نوع من الشيزوفرينيا المنظمة. أفكر، على سبيل المثال، في نظرية ليند: التضخم، الذي لا يمتلك سوى تبريرًا ملاحظيًا واحدًا هو تبرير التجانس في الكون المبكر، والذي يُقبل عليه الجميع.

بعض الناس يعتقدون أن رؤيتنا للعالم من خلال النموذج القياسي في طريقه إلى الإكمال، وأنه يكفي إجراء بعض التعديلات الطفيفة لإنجاز البناء. أنا لست متأكدًا من ذلك. أعتقد أن العقود القادمة قد تُفاجئنا بعدد كبير من المفاجآت، وتقدّم لنا وصفًا مختلفًا تمامًا لهذا الأصل الكوني (وأنا لا أزعم، بهذا، أن نهجي يُعد تقدمًا في هذا الاتجاه). منذ الأزل، كان البشر دائمًا مقتنعين بأن معرفتهم بالكون في طريقها إلى الإكمال. قبل انفجار القرن الماضي، كتب كثيرون من الأشخاص المتميزين: "الآن، ما نحتاجه فقط هو إضافة أرقام عشرية إلى حساباتنا".

لقد قرأت مرة واحدة في كتاب مخصص للـ...