- اقتراحات لنماذج النقل فائق الأبعاد.
السيناريو اللين:
افترض وجود نجم نيوتروني قريب من حالة الحرجة، يقع في جوار نجم مرافق. يرسل هذا الأخير المادة إليه (رياح نجمية). عندما تتحقق الظروف الحرجة، يتشكل جسر فائق الطارة صغير، في مركز النجم، والذي سيُجلي بسرعة المادة الزائدة نحو الفضاء التوأم. تتصرف المادة المنقولة كما لو كانت كتلتها قد انعكست (لأنها تتحرك في طية معكوسة لعلامة الزمن F*، انظر القسم 14). يطرد النجم النيوتروني هذه المادة، فتنتثر بسرعة في الفضاء، في الطية التوأم. تضمن هذه العملية استقرار النجم النيوتروني، لأن الجسر سيغلق عندما تنخفض الكثافة والضغط في مركزه بما يكفي. قد يصاحب هذا انبعاثات لموجات جاذبية وأشعة غاما (ومضات غاما).
السيناريو الصارم:
توجد أزواج من النجوم النيوترونية. وقد ثبت أن حركتها الدورانية تتباطأ باستمرار بسبب فقدان الطاقة عبر انبعاث موجات الجاذبية، مما يعني أنها يجب أن تندمج. سيؤدي الاندماج المفاجئ لنجمين نيوترونيين إلى كارثة (بالمعنى الرياضي للمصطلح أيضاً). إن بناء حل كامل غير مستقر للنظام (115) بالإضافة إلى (116) سيقدم وصفاً لمثل هذه العملية. ما يلي هو تخميني.
لاحظ أن النقل الكامل للمادة سيؤدي إلى تكوين يقابل:
(126)
S = - c T*
(127)
S* = c T*
لكن، بما أن العملية قابلة للعكس من حيث المبدأ، فإن النجم النيوتروني المنقول سيكون في حالة حرجة. أحد الاحتمالات هو نقل شبه كامل للمادة إلى الفضاء التوأم. بعد انتهاء العملية، سيغلق الجسر فائق الطارة، وسيتم الوصول إلى توازن جديد يقابل:
(128)
S = - c (T - T*)
(129)
S* = c ( T* - T )
من المفترض أن حجم الحروف الغامقة يوضح الأهمية النسبية لحدود الموترات. من المفترض أن يمثل الحرف الصغير T المادة المتبقية، التي تبقى في طيتنا.
كيف قد يبدو ذلك؟
ستبقى المادة المتبقية على مسافة من النيوترون المنقول (جاذب ذاتياً، لكنه يطرد المادة المتبقية بسبب انعكاس كتلته)، الموجود الآن في الفضاء التوأم. كما هو موضح في المراجع [13]، [14]، [15] و[21]:
- تجذب المادة المادة، عبر قانون نيوتن (في التقريب النيوتوني).
- تجذب المادة التوأم (المادة المنقولة) المادة التوأم، عبر قانون نيوتن.
- تتنافر المادة والمادة التوأم، عبر "قانون نيوتن المعاكس".
في طيتنا، ستبرد المادة المتبقية عبر عملية إشعاعية. إذا لم تكن هناك مصدر طاقة في جوارها، فستتجه درجة حرارتها نحو درجة حرارة الخلفية الكونية (3 كلفن). ستشكل نوعاً من القشرة المجوفة من الغاز البارد، تحيط بجسم طارد (غير مرئي). انظر الشكل 17.
الشكل 17: مخطط للنقل فائق الأبعاد لأغلب مادة نجم نيوتروني.
إذا كانت هذه الفكرة صحيحة، فسيكون مثل هذه الأجسام الباردة قابلة للرصد في مجرتنا. ربما تتطابق بعض الأقراص الأولية (proplyds) (المكتشفة حديثاً)، إذا كانت مكونة من غاز بارد، مع مثل هذه القشور المتبقية. بالطبع، إذا كانت تقع في جوار نجوم ساخنة، فلا يمكن أن تكون درجة حرارتها منخفضة جداً. يعتقد بعض الناس أن الأقراص الأولية هي نجوم شابة، أو أنظمة كوكبية شابة، تمر بعملية تكوين. هذا مجرد اقتراح.
- الحرجة في نجم نيوتروني.
تُوصف النجوم النيوترونية ذات التماثل الكروي (نموذج غير واقعي إلى حد ما) كلاسيكياً بهندسة شوارزشيلد داخلية، تقابل المترية المعروفة:
(130)
شرط الاستقرار هو:
(131)
لدينا طولان مميزان. الأيسر: نصف قطر شوارزشيلد. الأيمن: نصف القطر المميز المرتبط بالحلول الداخلية. يُفترض أن rn هو نصف قطر نجم نيوتروني (بكثافة ثابتة). عندما يتجه نحو الحرجة، يقابل هذا الشكل 18.
الشكل 18: نجم نيوتروني يتجه نحو الحرجة.
يعرض الفصل 14 من المرجع [1] "دور النسبية في البنية النجمية والانهيار الجاذبي" في القسم 14.1 معادلة TOV (نموذج تولمان-أوبنهايمر-فولكوف). يُظهر أنه إذا:
(132)
يصبح الضغط لا نهائياً في مركز النجم النيوتروني (ذو التماثل الكروي). نصف القطر الحرج هذا هو:
وهو أقل قليلاً (ويقابل كتلة حرجة أصغر: كتلتان شمسان، بدلاً من 2.5).
يظهر هذا أن ارتفاع الضغط المركزي هو العرض الأول للحرجة.
...يوضح الشكل 19 تطور قيمة الضغط داخل نجم نيوتروني، لقيم مختلفة لنصف القطر الخارجي، حتى الحرجة، عبر نموذج TOV. عندما تصبح كتلة النيوترون الحرجة حرجة (لقيمة قريبة من كتلتين شمسيتين)، يرتفع الضغط إلى ما لا نهاية.
الشكل 19: الضغط داخل نجم نيوتروني (نموذج TOV) لقيم مختلفة لنصف القطر الخارجي.
لا تزال المنحنيات التالية تعتمد على معادلة TOV (الحالة المستقرة)، لذا لا يمكن اعتبارها نموذجاً صحيحاً. على أي حال، يبدو أنها تشير إلى مدى سرعة نمو كرة (p = لا نهائي) داخل النجم النيوتروني عندما يزداد نصف القطر قليلاً.
الشكل 20: الضغط الداخلي المحسوب بعد معادلة TOV للحالة المستقرة.
على الرغم من عدم صحته أساسياً، يبدو أنه يوضح مدى سرعة نمو التفرد (p = لا نهائي) مع زيادة طفيفة في الكتلة.
- نموذج تعليمي للنقل فائق الطارة.
في المرجع [16]، قدمنا حلاً لمقاييس مترابطة ( g ، g*)، يصف هندسات الطيتين عندما تكون كرة ذات كثافة ثابتة موجودة في إحدى الطيتين (طيتنا)، مع فراغ خارجها، وعندما تكون الجزء المجاور من الفضاء التوأم فارغاً. وقد تبين أن الانحناءات العددية المحلية كانت مترافقة عبر:
(133)
R* = - R
نموذج (خشن) لكتلة محاطة بالفراغ هو مخروط مبتور الرأس (بافتراض أن الجسيمات تتبع الجيوديسيات لهذا السطح. انظر الموقع الإلكتروني). الجزء المبتور منه هو جزء من كرة، كثافة انحنائها ثابتة. الباقي هو جزء من مخروط، وهو سطح إقليدي، كثافة انحنائه المحلية صفر.
الشكل 21a: مخروط مبتور الرأس كلاسيكي ("posicone" مبتور الرأس).
الشكل 21b: "posicone" مبتور الرأس مع "هندسة توأم" مترافقة: "negacone مبتور الرأس" (R = - R)*
ثم تم تصوير الفضاء المترافق كـ "negacone" مبتور الرأس، مبني حول سرج حصان، كثافة انحنائه الثابتة سالبة، ومحاط بجزء من "negacone"، وهو سطح إقليدي.
الشكل 22: يتم ربط الطيتين عبر نقطة مخروطية (كثافة انحناء لا نهائية)
الضغط هو كثافة طاقة لكل وحدة حجم. إذا صورنا هذا الضغط بكثافة انحناء محلية، عندما تتحقق الظروف الحرجة (ضغط لا نهائي في مركز النجم)، تظهر نقطة مخروطية (وهي نقطة كثافة انحناء لا نهائية)، وتُربط الطيتان.
الشكل 23: ظهور دائرة عنق.
ثم ينمو الممر الصغير في الحجم، مما يصاحبه تعديل في التصميم الهندسي.
**الشكل 24-a: الذي يتسع.
الشكل 24-b: تصبح الطية الثانية مسطحة.
الشكل 24-c: تصبح الطية الثانية "posicone".
الشكل 24-d: تكوين متماثل: مخروطان مبتورا الرأس متصلان على طول دائرة
صورة هندسة شوارزشيلد: "الديابولو" المتماثل**
في عملية متماثلة، تقابل النقل الكامل للمادة (انحناء موجب) نحو الفضاء التوأم، سيقابل نصف الوقت مخروطان مبتورا الرأس، متصلان على طول دائرة. سيقابل هذا "حل شوارزشيلد".
**
الشكل 24-e: تصبح الطية الأولى مسطحة.
الشكل 24-f: تصبح الطية الأولى F "negacone".**
يمكننا إكمال السلسلة، وتوضيح عملية "تبادل الانحناء" بين سطحين.
الشكل 24-g: يستمر نقل الانحناء.
الشكل 24-h: يستمر نقل الانحناء.
الشكل 24-i: يستمر نقل الانحناء.
الشكل 24-j: تلامس نقطي، قبل الانفصال مباشرة.
الشكل 24-k: نهاية نقل الانحناء.