kosmologie dvou vesmírů Fyzika hmoty a hmoty stínů.3: Zářivá epocha: problém „původu“ vesmíru. Problém homogenity raného vesmíru. (str. 7)
6) Závěr.
Sledujeme základní myšlenku: během epochy dominující hmoty (která má být předpokládána současná pro oba systémy – hmotu i hmotu stínů) se veličiny {c, G, h, m, e, eo} chovají jako absolutní konstanty. Během zářivé epochy se mění s časem.
Jak je ukázáno v odkazu [4], může se měnit s časem c a G. Upozorňujeme na to, že přechod od chronologické proměnné x° k kosmologickému času t není automaticky x° = co t s absolutně konstantní rychlostí světla co. Jsou možné systémy s x° = c(t) t.
Hledáme časové změny G(t), c(t), h(t), m(t), e(t), eo(t), které zachovávají všechny rovnice fyziky. Najdeme je a ukážeme, že dávají pro tuto zářivou epochu společný evoluční zákon: R(t) = R*(t) ≈ t²/³.
Důsledkem je, že entropie na baryon již není konstantní a mění se jako Log t (tzv. konformní čas). Přeformulováno v souřadnicích {s, x, y, z} se metrika stane konformně rovinou.
Představme si základní hodiny složené ze dvou hmotností m obíhajících kolem jejich společného těžiště. Spočítáme, kolik otáček se odehrálo od „původu času“ t = 0 a zjistíme, že je nekonečně mnoho. Závěr: kosmologický čas t již není vhodnou proměnnou pro zářivou epochu. Pro tuto poslední fázi se stane s lepší chronologickou proměnnou pro popis jevů. Považujeme jednu otáčku našich hodin za jev. Závěr: v dávné minulosti došlo k nekonečnému počtu (mikrofyzikálních) jevů. Pokud identifikujeme čas s jevem, vesmír již nemá původní singularitu. „Počáteční singularita“ zmizí.
Spočítáme kosmologický horizont a zjistíme, že se mění jako R, takže homogenita raného vesmíru je zaručena. Teorie inflace s jejími těžkými předpoklady již není nutná.
Literatura.
[1] J.P. Petit: Efekt chybějící hmoty. Il Nuovo Cimento, B, sv. 109, červen 1994, str. 697–710 [1] J.P. Petit, P. Midy a F. Landsheat: Fyzika hmoty a hmoty stínů. Astrom. a Astrofyz. odkazy...
[2] J.P. Petit, Mod. Phys. Lett. A3 (1988) 1527
[3] J.P. Petit & P. Midy: Fyzika hmoty a hmoty stínů. 1: Geometrický rámec. Epocha hmoty a Newtonův přiblížení. Geometrická fyzika A, 4, březen 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.: Kosmologie dvou vesmírů. Astrophysics and Space Science. Astr. a Sp. Sc. 226: 273–307, 1995
[7] J.P. Petit a P. Midy: Fyzika hmoty a hmoty stínů. 5: Výsledky numerických 2D simulací. VLS. O možném schématu vzniku galaxií. Geometrická fyzika A, 8, březen 1998.
Poděkování:
Autor děkuje profesoru J.M. Souriau za užitečná rady a komentáře.
Tento výzkum je podporován francouzským CNRS a společností A. Dreyer Brevets et Développement.
Uloženo v pečetěné obálce na Akademii věd v Paříži, 1998. ___________________________________________________________
Komentář.
Tento článek představuje spojení dvou přístupů – toho z článku publikovaného v Astrophysics and Space Science (článek 2 podstránky Geometrical Physics) a toho vyvinutého v článku 3 (Odmítavá hmota stínů). V tomto článku systém dvou polních rovnic:
(3)
(4)
představoval něco jako „přípravek“, jehož účelem bylo spojit s modelem standardním v fázi záření, přičemž rovnice pak měly tvar:
(3')
(4')
což znamená... dvojnásobek standardního modelu. To umožnilo dosáhnout dostatečně prudké expanze v této fázi, aby se zastavila nukleosyntéza a vznikl helia. S systémem:
S = c ( Tr - T*r)
S* = c ( T*r - Tr)
s „pevnými konstantami“ by byla expanze (R ≈ R* ≈ t) příliš pomalá. Celé vodík ve vesmíru by se přeměnil na helia.
Vrátíme-li se k systému (3) + (4), tento měl problém, který byl s velkou přesností vyjmenován recenzentem v A & A. Když foton přecházely na hmotu a naopak (jak je uvedeno v článku), jejich příspěvek k poli měnil znaménko, což nebylo možné tehdy vysvětlit.
Použití modelu s proměnnými konstantami pro zářivou fázi pak poskytlo globálně konzistentní řešení. V každém případě, ať tento model vydrží nebo ne, zůstane zvláštní vlastnost: že všechny známé rovnice naší fyziky jsou invariantní vůči navrhované zobecněné gaugové transformaci. Je třeba chápat rovnici pole (i když se omezíme jen na Einsteinovu), plné Maxwellovy rovnice a Schrödingerovu rovnici.
Často se čte, že fyzikální konstanty nemohou měnit, protože jakákoli změna, i nejmenší, by okamžitě vedla k fyzikálním nemožnostem. To je pravda. Ale jde zde o to, že se nedotýkáme jen jedné nebo několika konstant, ale všech zároveň.
Měřicí přístroje jsou vyrobeny podle rovnic fyziky a jejich „konstant“. Pokud si představíme takový jev gaugové transformace s současnými změnami všech konstant, stane se nezjistitelným v laboratoři, protože měřicí přístroje se mění zároveň s jevem, který mají detekovat. Je to jako zkoumat změnu teploty měřením prodloužení železné desky pomocí pravítka z téhož kovu. Vím, že je to bod, se kterým lidé často velmi obtížně pochopí a ještě těžší přijmou.
Samozřejmě, tento popis zářivé fáze je také jen první návrh. Nezahrnuje ani slabou, ani silnou interakci. Pro takové rozšíření by bylo třeba představit jiné zákony změny konstant spojené s těmito oblastmi. Poznamenejme, že v tomto zvláštním modelu se Planckův čas chová jako t a Planckova délka jako R, což posouvá „kvantovou bariéru“ stále dál, jak se blížíme k „počátečnímu okamžiku t = 0“. Zvláštní jev, kterému by bylo třeba přidat vysvětlení.
Tyto práce jsou však daleko od ukončení. Možná bychom měli tento text považovat za nějaký druh jednoduchého manifestu. Osobně si myslím, že naše představy o kosmickém počátku se budou v příštích letech nebo desetiletích muset zásadně změnit a že pokud se snažíme všemi silami vrátit k tomuto horkému minulosti našimi dosud primitivními teoretickými nástroji, skončíme v nějaké druhé organizované šizofrenii. Například si představme Lindeho teorii: inflace, která má jen jedinou pozorovatelnou justifikaci – vysvětlení homogenity raného vesmíru – a ke které se všichni zdají přiklánět.
Někteří si myslí, že naše poznání světa prostřednictvím standardního modelu je již téměř dokončené a stačí jen drobné úpravy, aby byl dům dokončen. Já tomu nejsem tak jistý. Myslím, že příští desetiletí nám mohou přinést mnoho překvapení a poskytnout zcela jiný popis tohoto kosmického počátku (a já přitom nechci tvrdit, že můj přístup představuje v tomto směru pokrok). Vždycky se lidé domnívali, že jejich poznání vesmíru je na konci. Před explozí na začátku století psali mnozí významní lidé: „Teď nám zbývá jen přidat desetinná místa do výpočtů.“
Jednou jsem četl ve vědeckém díle o kvantové mechanice předmluvu autora, který psal:
- Studenti mi říkají: „V kvantové mechanice byly již všechny podstatné věci objeveny“, a já jim odpovídám: „Ne, z této teorie se stále ještě musí vykloubit zajímavé věci.“
Existuje ještě jedna možnost, kterou člověk často přehlíží: že všechny naše poznatky projdou stejným osudem jako poznatky konce 19. století, promění se v chřást, která dává vznik... jinému motýlovi.
