A
kosmologický model: Dvojitý třesk. (str. 2)
VLS: Velmi velká struktura
vesmíru.
...Jak
ukazují naše práce, společný vývoj obou vesmírů není totožný.
Duchovní vesmír má vyšší hustotu hmoty r* a
vyšší teplotu T*. Rozhodli jsme se studovat společné gravitační nestability
v takové směsi, kde, připomínáme:
-
m přitahuje m (Newtonův zákon)
-
m* přitahuje m* (Newtonův zákon)
-
m a m* se navzájem odpuzují (
"anti-Newtonův" zákon ).
Několik slov o gravitační
nestabilitě (Jeansově nestabilitě).
...Vezměte
jedinou populaci, soubor hmotností m. Toto médium má hustotu hmoty r
. Má také (střední) tepelnou rychlost Vth.
...Předpokládejte,
že někde máme část prostoru, jejíž charakteristické rozpětí je f
, kde
je hustota vyšší. Viz obrázek (147).
(147)
...Tepelná
rychlost má tendenci tuto koncentraci hmoty rozptýlit a odpovídající
charakteristická doba rozptylu je:
(148)
...Představte
si nyní, že tato tepelná rychlost je nulová. Tato hrudka má tendenci se zhroutit. Lze
vypočítat charakteristickou dobu zhroucení:
(149)
...Na
druhé straně má každá hrudka tendenci přitahovat okolní hmotu a růst.
Tato perturbace poroste, pokud je charakteristická doba akrece (charakteristická
doba zhroucení) menší než doba rozptylu.:
(150)
Najdeme charakteristickou délku
:
(150-a)
nazývanou Jeansova délka.
...Jakákoli
koncentrace hmoty, jejíž rozpětí je větší než tato charakteristická Jeansova délka,
poroste a vytvoří hrudky. Menší se rozptýlí.
...Když
se vytvoří hrudka hmoty, posledně jmenovaná se zahřeje, což zvýší vnitřní tlakovou
sílu. Nakonec vnitřní tlak proces zastaví.
...Člověk
by si mohl myslet, že gravitační nestabilita, Jeansova nestabilita, vytváří galaxie,
hvězdy a tak dále. Ale není to tak jednoduché. Například ve standardním
modelu, když t < 500 000 let, je teplota smíšené hmoty a záření
vyšší než 3000 °K. Potom je hmota (75 % vodíku, 25 % helia) plně
ionizována.
...Záření,
elektromagnetické vlny, procházejí ionizovanými plyny s velkými obtížemi. Když je astronaut
v procesu návratu, jeho kosmická loď je po několik minut obklopena horkým,
plně ionizovaným plynem. Potom není možná žádná rádiová komunikace,
protože elektromagnetické vlny nemohou projít obalem ionizovaného plynu, který obklopuje
jeho loď.
...Světelný paprsek je elektromagnetická vlna. Působí na volné elektrony, ne na vázané
elektrony. Ionizovaný plyn obsahuje mnoho volných elektronů. Neutrální plyn žádné.
To je důvod, proč když je vesmír teplý, ionizovaný, jsou záření a hmota silně
vázány.
...V
hmotě je absolutní teplota Tm mírou tepelné rychlosti
:
(150-b)
kde k je Boltzmannova konstanta
(k = 1,38 10-23).
Když:
-
Hmota a záření jsou těsně
vázány -
Záření dominuje (standardní
model t < 500 000 let)
pak:
(150c)
ale:
(150d)
Jeansova délka se řídí:
(150-e)
...Posledně jmenovaná odpovídá požadavku zachování hmoty během procesu expanze
R(t). Vidíme, že Jeansova délka se mění jako R(t). Takže čím mladší je
vesmír, tím menší je velikost hrudek, které by měly tendenci se tvořit.
...Když
t < 500 000 let, záření brání tvorbě hrudek. Ale bezprostředně
po oddělení se hrudky hmoty mohou tvořit. Vypočítejme jejich hmotnost. Je
:
(150-f)
...tj
: 100 000 hmotností Slunce (typická hmotnost kulové hvězdokupy).
...Podle
tohoto schématu by se kulové hvězdokupy vytvořily nejprve, hned po oddělení.
Galaxie, považované za soubory takových hvězdokup, by se objevily později, a
tak dále....
...Ale
to vše se odehrává v rychle se rozpínajícím vesmíru. Nevíme, jak to vypočítat,
jak popsat gravitační nestabilitu v rozpínajícím se vesmíru. Navíc
; nevíme, jak definovat Newtonův zákon v rozpínajícím se vesmíru.
...Na
závěr máme několik schémat pro zrod galaxií. Někteří věří,
že nejprve vznikají hvězdy, potom galaxie. Jiní mají opačný názor ...
...Podle
této obecné myšlenky hierarchické struktury si lidé mysleli, že pokud jsou galaxie
organizovány do kup galaxií (Coma, Virgo), při větší velikosti by tyto
kupy měly patřit k nějakým superkupám. Ale pozorování (1977)
přinesla zcela odlišnou strukturu. Viz obrázek (151):
(151)
...Galaxie
byly uspořádány kolem velkých prázdných prostor (typicky 100 světelných let velkých).
Ve velmi velkém měřítku (VLS) vypadá vesmír jako spojené mýdlové bubliny.
Kupy galaxií odpovídají průsečíkům tří "záhybů".
Viz obrázek (152).
...Dnes
je stále obtížné takové struktury vysvětlit. Podle počáteční myšlenky
ruského Zel'doviče provedl Mellot 3D numerické simulace. Ale
získané buňky nebyly v čase stabilní. Rychle mizí, pokud
člověk nestabilizuje systém ad hoc distribucí studené temné hmoty.
...Model
hmota-odpudivá duchovní hmota dává alternativní interpretaci
jevu. Viz náš článek:
J.P.Petit, P.Midy a F.Landsheat: Astrofyzika hmoty a duchovní hmoty.
5: Výsledky numerických 2D simulací. VLS. O možném schématu pro
tvorbu galaxií. Geometrical Physics A, 8 , 1998.
