Fyzikální kosmologie MHD dvojník univerza

Jean-Pierre Petit

Laboratoř Lambda

...V části věnované MHD jsme viděli, že by mohlo být možné pomocí diskových MHD aerodynamik letět hypersonickou rychlostí v nízké výšce bez vytváření zvukové rány ani turbulentního proudění, tedy úplně tiše.

...Druhá otázka: Je možné meziplanetární cestování?

...Klasická odpověď: Ne, kvůli omezením speciální teorie relativity.

...Řešení navržené O'Nealem: Lidé by mohli cestovat k jiným hvězdám, pokud přijmou, že pouze jejich vzdálení potomci by mohli dosáhnout těchto systémů. Jednalo by se o jednosměrnou cestu bez možnosti návratu, což by vyžadovalo obrovské kosmické lodě, velké jako velká zemská města, přepravující trávu, stromy, zvířata, všechno. Moderní verze Noeovy lodi. Zdroj energie: vodík sbíraný cestou, spojený s procesem fúze. Zdroj materiálu: planetky.

...Poeticky....

...Samozřejmě: žádná možnost komunikace se zbytkem lidstva na Zemi. Jsem skeptický. Navíc si myslím, že kdybychom postavili takového monstra a v něm usedli, kdybychom přistáli na jiné vzdálené planetě obíhající kolem jiné hvězdy a obývané lidskými tvory, v okamžiku přistání by nás ti lidé pozdravili:

• Rádi vás vidíme. Očekávali jsme vás. Vaši potomci nás varovali před dvaceti tisíci lety. Víte, teď je to nejmodernější způsob cestování.

...Nejsem ochoten riskovat, že bych vypadal tak hloupě. Můžeme tedy zvážit něco zcela jiného?

...Čtenář může navštívit články na mé webové stránce, věnované teoretické kosmologii. Nedávné práce budou prezentovány v Marseille, ve Francii, v červnu 2001 na mezinárodní konferenci o astrofyzice a kosmologii s názvem „Kde je hmota?“, pořádané Laboratoří astrofyziky v Marseille (k níž patřím).

1 - ** Geometrie dvojníka univerza. **

...Pojem dvojníka univerza byl poprvé zaveden Andrejem Sakharovem v roce 1967 ([1], [2], [3], [4]). Později jsem publikoval dva články v Comptes Rendus Akademie věd v Paříži ([5] a [6]), aniž bych znal předchozí práce Sakharova. Podkladová geometrická struktura odpovídá dvourozměrnému svazku. Přidání metrické struktury ( g, g*), kde g a g* jsou Riemannovy metriky se znaménkovým typem ( + - - - ).

Obr.1 Dvojník univerza: dvourozměrný svazek s Riemannovskou metrickou strukturou (g, g).*

...Získáme bodové zobrazení mezi dvěma „sdruženými body“ M a M*, které lze popsat stejným souřadnicovým systémem {µi}. Označme F a F* dvě části svazku. S pomocí dvou metrik můžeme sestrojit systémy geodetik, ale protože F a F* jsou nespojité, jsou i dvě rodiny geodetik nespojité. Závěr: pokud tyto metriky dávají nulové geodetiky a předpokládáme, že světlo se v obou částech šíří po nich, bude jakákoli struktura jedné části geometricky neviditelná z druhé.

...V klasické obecné relativitě uvažujeme pouze jednu část, spojenou s rovnicí pole (Einsteinova rovnice):
(1)

S = c T - L g

kde S je geometrický tenzor, c je Einsteinova konstanta, T je tenzor energie-hmoty a L je slavná, záhadná kosmologická konstanta, zavedená francouzským matematikem Elie Cartanem.

...Zvažme následující systém vázaných rovnic pole:
(2)

S = c ( T - T* )

(3)

S* = c ( T* - T )

z čehož okamžitě plyne:
(4)

S* = - S

Všimněme si, že to neznamená definitivně g* = - g

...Newtonova aproximace dává následující Poissonovu rovnici:
(5)

D y = 4 p G (r - r*)

. V tomto novém modelu:

• hmota přitahuje hmotu podle Newtonova zákona.
• dvojníková hmota přitahuje dvojníkovou hmotu podle Newtonova zákona.
• hmota a dvojníková hmota se vzájemně odpuzují podle „anti-Newtonskaho zákona“.

Co se stane s klasickým lokálním ověřením RG?

...Sluneční soustava je velmi hustá oblast vesmíru. V sousední části dvojníkové části je dvojníková hmota odtlakována. Systém je pak velmi blízko:
(6)

S = c T (7)

S* = - T

...Rovnice (6) odpovídá Einsteinově rovnici, takže všechna klasická ověření platí. A co gravitony? Jakou dráhu následují? Odpověď se skládá ze dvou argumentů:

• Rovnice pole poskytují makroskopický popis vesmíru, který ignoruje existenci částic a poskytuje pouze systémy geodetik.

• Kromě toho: Co je graviton?

2 - ** Otázka odpudivé síly vakua. Alternativní odpověď. **

...Když se podíváme na rovnici (2), vidíme, že T* působí jako „kosmologická konstanta“. Představuje „odpudivou sílu dvojníkového vesmíru“, která může hrát roli v nestacionárních vázaných řešeních. Předpoklad homogenity a izotropie přidává Riemannovým metrikám dobře známý tvar Robertson-Walker, následovně:
(8)

(9)

...Vzdálenosti mezi sdruženými body (stejná u, bezrozměrná „radiální vzdálenost“ vzhledem k libovolnému bodu) nejsou automaticky stejné:
(10)

r = R u .......................r* = R*u

Zapišme bezrozměrné souřadnice, kde t je časový marker.
(11)

{ t , u , q , j }

... { u , q , j } jsou klasické sférické souřadnice. Pamatujme, že rovnice pole je invariantní vůči změně souřadnic. Volba souřadnic zůstává volná, v každé části, kde můžeme definovat různé kosmické časy:
(12)

. t ...a ... t*

Tyto proměnné jsou spojeny s bezrozměrnou proměnnou t prostřednictvím:
(13)

t = T t ............t* = T * t

kde T a T* jsou charakteristické časové škály. Zavedením bezrozměrných vlastních časů s a s*:
(14) s = cT s .........s* = - cT * s

převedeme obě metriky do jejich bezrozměrné podoby, zavedením bezrozměrných faktorů škály R(t) a R*(t) prostřednictvím:
(15)

R = cT R

R* = cT R* (16)

(17)

...Převedeme rovnice pole do bezrozměrné podoby s použitím:
(18)

r = ro w

r* = ro w

p = po p

p* = po p

Následně tyto tenzory, zapsané v bezrozměrné podobě:
(19)

Na konci získáme čtyři vázané diferenciální rovnice druhého řádu (namísto dvou v klasickém přístupu):
(20)

(21)

(22)

(23)

...Potřebujeme další předpoklady. Předpokládejme, že oba vesmíry mají „paralelní život“ během svého radiativního období, tedy:
w (t) = w* (t), což vyžaduje záporné křivosti (k = k* = -1). Po oddělení zanedbáme články tlaku (prachové vesmíry):
(24-a)

(24-b)

(24-c)

(24-d)

z čehož okamžitě plyne:

(25-a)

(25-b)

Zavedením zákona zachování hmoty v obou částech:
(26)

w R³ = konstanta w* R*³ = konstanta

se systém stane:
(27-a)

(27-b)

...Všimněme si, že R = R* implikuje R" = R*" = 0. Na druhou stranu, pokud by oba vesmíry byly „plně vázané“, tedy R*/R = konstanta, tato zvláštní řešení odpovídalo Friedmannovým modelům s „paralelními vývoji“. Ale považujeme je za vázané gravitačním polem prostřednictvím (27-a) a (27-b), což ukazuje, že lineární rozšíření je nestabilní. Pokud například R > R*, pak R" > 0 a R*" < 0. Systém lze vyřešit numericky. Typické řešení odpovídá obrázku 2.

Obr.2: Vývoj škálových parametrů vesmíru a jeho dvojníka.

...Vidíme, že tento systém dvou vesmírů interagujících gravitační silou je nestabilní. Pokud jeden vesmír jde rychleji, poháněn svým dvojníkem, druhý zpomaluje. Pozorované zrychlení našeho vesmíru je tedy způsobeno „odpudivou silou jeho dvojníka“. Jejich historie se liší. Naše je chladnější a řidší. Dvojník je hřejivější a hustější.

3 - Další pozorovatelské potvrzení.

...Teorie dvojníka univerza nabízí mnoho pozorovatelských potvrzení. Podívejte se na články na webové stránce a odkazy [5], [6] a [7]. Působení odpudivé dvojníkové hmoty na hmotu galaxií vysvětluje „efekt chybějící hmoty“ a rovinnost příslušné křivky rotace ve vzdálenosti:

Obr.3: Galaxie omezená okolním (geometricky neviditelným) dvojníkovým materiálem.

Obr.4: Příslušná křivka rotace.