عوالم مزدوجة كونيات مزدوجة

8

نظرية بديلة لמבנה الشكل الحلزوني.

يقدّم هذا النموذج رؤية جديدة للبنية الحلزونية، مُنسبًا إياها إلى التفاعل بين المجرة وبيئتها من مادة شبحية. تعتمد نظرية فرانسواز كومب على تفاعل بين مجموعتين: مادة المجرة، وكتلة هيدروجين باردة غير قابلة للكشف، ذات أصل غير محدد. من الجدير بالذكر أن نموذجًا تفاعليًا مكوّنًا من مجموعتين كان قد اقترح سابقًا في عام 1986 في روايتي الرسوم المتحركة "ألف تريليون شمس"، من إصدارات بيلين.

لقد أجرينا تجارب من خلال محاكاة ثنائية الأبعاد. انظر: ج.ب.بيت وف.لاندشيت: الفيزياء الفلكية للمادة الشبحية. 6: البنية الحلزونية. [

في هذا الموقع: الفيزياء الهندسية أ، 9، 1998

.]

لا داعي لتكثير الصور. إذا كان ذلك ممكنًا، فسنقوم بتضمين على الموقع مقطعًا متحركًا مثيرًا يُظهر ولادة مجرة ذات شريط. لدينا حالتان. أولاً، احتكاك ديناميكي مع تباطؤ كبير في المجرة. يتشكل الشريط بسرعة كبيرة، تمامًا كما تتشكل الأذرع الحلزونية. ثم يصبح التباطؤ غير ملحوظ. ويستمر النظام لعدد كبير من الدورانات، حيث تكون مصدره ظاهرة المد والجزر. انظر التسلسل التالي للأشكال في المقال المذكور.

بالطبع، يجب استقبال هذه النتائج بحذر، لأنها تتعلق فقط بنتائج ثنائية الأبعاد. ولكن وسائل الحساب لدينا لا تسمح لنا بإجراء حسابات ثلاثية الأبعاد. إذا تقدمت فرقة لاستلام المهمة، فنحن على استعداد تام لتقديم جميع التوجيهات التقنية الضرورية.

في المحاكاة "الكلاسيكية"، المشكلة تكمن في ضمان بقاء الأذرع الحلزونية. ومهما يكن، فإن هذا الظاهرة تتوافق مع فقدان طاقة. وبالتالي، تكتسب عناصر المجرة، أي "النجوم"، سرعة كبيرة، مما يؤدي إلى اختفاء البنية الحلزونية، التي يجب أن تُعاد بناؤها من خلال إدخال جديد للغاز البارد، مثلاً.

في نموذجنا، يبدو أن البيئة من المادة الشبحية تؤدي دور "حاجز جهد"، وتحول دون هروب هذه الأجسام. وبالتالي، تحتفظ المجرة بأذرعها الحلزونية لعدد كبير من الدورانات. ولكن هذا يتطلب تأكيدًا ثلاثي الأبعاد.

كما أُشير سابقًا، لدينا الآن شريكان جديدين في العمل على هذه المسائل المحاكاة، ونضع آمالًا كبيرة على هذه الدراسات الجديدة (السلسلة التي تُظهر ولادة الأذرع الحلزونية في مجرة تعود إلى عام 1994...). تتيح قوة الحوسبة في الأجهزة الحديثة، التي أصبحت متاحة للمواطنين العاديين، إمكانية "اللعب في ملعب الكبار" باستخدام مجرد جهاز كمبيوتر صغير. يمكن حتى إدارة عدد كبير من "الكتل النقطية" بهذه الأنظمة، بحيث يمكن تمثيل المجرات كما هي في الواقع، أي من خلال مجموعتين مختلفتين من النواحي:

• المجموعة الأولى، أو المجموعة المحيطة (halo)، مكوّنة من نجوم قديمة (ومجموعات كروية)، ومساراتها تبتعد بشكل ملحوظ عن المستوى الاستوائي.

• المجموعة الثانية، أو المجموعة القرصية، التي تضم ديناميكيًا النجوم الشابة وكتلًا من الغاز بمقادير متفاوتة. يقع هذا المجموعة الثانية بالقرب جدًا من المستوى الاستوائي للمجرة. إنها في هذه المجموعة التي تتشكل البنية الحلزونية كـ "موجة كثافة". إنها ظاهرة غير خطية جدًا، يمكن مقارنتها حتى بـ "موجة صدمة".

من ناحية أخرى، تؤثر البنية الحلزونية بشكل طفيف جدًا على المجموعة الأولى، رغم أن هذه المجموعة تمثل 90٪ من كتلة المجرة. سيكون من المثير جدًا أخيرًا أن نتمكن من الاقتراب أكثر من الواقع الفلكي من خلال تمثيل المجرة ليس عبر مجموعة واحدة من الكتل النقطية، بل عبر مجموعتين.

المرحلة الإشعاعية.

هنا، نعود إلى الجوانب الكونية للنموذج. كما أُشير سابقًا، فإن الحلول التي تبدأ بخطية (حيث تزداد R و R* بالقرب من t = 0 بشكل متناسب مع الزمن) تُشكل مشكلة. كانت هذه التوسعات لبُعد كبير جدًا لضمان تجميد التكوين النووي الأولي. لذلك، اضطررنا إلى ربط هذا النموذج بدراسات سابقة من عام 1988-1989، مُضافة إلى الموقع:

ج.ب.بيت، مود. فيز. ليت. أ3 (1988) 1527

ج.ب.بيت، مود. فيز. ليت. أ3 (1988) 1733

ج.ب.بيت، مود. فيز. ليت. أ4 (1989) 2201

وأيضًا:

ج.ب.بيت: كونية الكونين المزدوجين: الفلك والعلوم الفضائية

226: 273-307، 1995 و [

انظر على الموقع: الفيزياء الهندسية أ،

2

.]

الفكرة هنا هي افتراض أن ثوابت الفيزياء تعتمد على كثافة الطاقة. في الدراسات السابقة، أُظهر أن التغيرات المتزامنة في ثوابت الفيزياء يمكن تصورها، مع الحفاظ على ثبات جميع معادلات الفيزياء (معادلة الحقل، شرودنغر، ماكسويل، إلخ...). نقترح أن يمكن تطبيق مثل هذا النموذج في المرحلة الإشعاعية، عندما تكون الطاقة-المادة مركّزة بشكل رئيسي على شكل إشعاع.

عندما نعود إلى الماضي، تزداد كثافة الطاقة-المادة. وعندما نصل إلى الحد:

r

r >>

r

m (عندما تكون كثافة الطاقة-المادة على شكل إشعاع كبيرة مقارنة بكثافة المادة)، نصل إلى قوانين:

G هي ثابت الجاذبية، m الكتلة، h ثابت بلانك، c سرعة الضوء، وe الشحنة الكهربائية. نأخذ هذه القيم متساوية في كلا الورقتين (دون تبرير هذا الاختيار).

قبل أن نصف هذا النموذج بشكل أدق، دعونا نقدم تبريره. رأينا سابقًا أن التجانس المُذهل للكون المبكر، المُعبّر عنه بثبات الخلفية الإشعاعية عند 2.7 كلفن، كان من الصعب تفسيره في السياق القياسي. لذلك، اضطررنا إلى إضافة نموذج جديد إلى النظرية القديمة لانفجار العظيم: التضخم. بالنسبة للفرنسيين، هذا المصطلح مُترجم بشكل سيئ. يأتي من الفعل الإنجليزي "to inflate"، أي "ينفخ"، أي "يتمدد". وبالتالي، نضطر، بتكاليف افتراضات كبيرة، إلى افتراض أن الكون قد عانى من تمدّد هائل في بداياته. وبذلك يمكن تبرير تجانسه. لكن من الجدير بالذكر أن هذه هي التبرير الملاحظ الوحيد للنموذج الذي طوّرته ليند، ونظرية التضخم. والتكلفة المطلوبة لا تزال عالية نسبيًا.

هنا، نفكر في احتمال أن تعتمد ثوابت الفيزياء على كثافة طاقة المادة، فوق حد معين. هذا ليس أسوأ من الافتراضات التي تقوم عليها نظرية التضخم، في المجمل. ولكن الفائدة هنا مزدوجة:

• نبرر تجانس الكون المبكر

• نعيد تعريف متغير الزمن.

بالنسبة للتجانس، الأمر بسيط نسبيًا. رأينا أن في النموذج القياسي، مع ثابت c، يعتمد كل شيء على مقارنة الحدود القصوى ct بالمسافة المتوسطة بين الجسيمات.

في هذه الرؤية الجديدة، مع الاحتفاظ بمتغير الزمن t:

[في هذا الموقع: الفيزياء الهندسية أ، 3، 1998، الشكل 17] و[الفيزياء الهندسية أ، 6، 1998، الشكل 10]

إذًا، يُضمن التجانس في الوسط الكوني في جميع الفترات الزمنية.

تُعزى هذه الفروق إلى أن سرعة الضوء c تزداد تدريجيًا مع العودة إلى الماضي.

انظر الشكل 5 من المرجع [في هذا الموقع: الفيزياء الهندسية أ، 6، 1998].

ملاحظة عابرة:

لقد أمضينا سنوات عديدة كـ "أغبياء يلعبون بتعديل ثوابت الفيزياء..."