a202 Ein kosmologisches Modell: Der doppelte Urknall. (S.2)
VLS: Die sehr große Struktur des Universums.
...Wie unsere Arbeiten zeigen, ist die gemeinsame Entwicklung der beiden Universen nicht identisch. Das Geisteruniversum besitzt eine höhere Massendichte r* und eine höhere Temperatur T*. Wir haben uns entschlossen, gemeinsame gravitative Instabilitäten in einer solchen Mischung zu untersuchen, wobei wir folgendes erwähnen:
-
m zieht m an (Newtonsches Gesetz)
-
m* zieht m* an (Newtonsches Gesetz)
-
m und m* stoßen sich gegenseitig ab („antinewtonsches“ Gesetz).
Ein paar Worte zur gravitativen Instabilität (Jeans-Instabilität).
...Betrachten wir eine einzelne Population, eine Menge von Massen m. Dieses Medium besitzt eine Massendichte r. Es besitzt auch eine (mittlere) thermische Geschwindigkeit Vth.
...Nehmen wir an, dass es in einem bestimmten Bereich des Raumes eine charakteristische Ausdehnung f gibt, in dem die Dichte höher ist. Siehe Abbildung (147).
(147)
...Die thermische Geschwindigkeit tendiert, diese Massenkonzentration zu zerstreuen, und die entsprechende charakteristische Zerstreuungszeit ist:
(148)
...Stellen wir uns nun vor, diese thermische Geschwindigkeit sei null. Dieser Klumpen neigt dazu, zu kollabieren. Man kann die charakteristische Kollapszeit berechnen:
(149)
...Andererseits neigt jeder Klumpen dazu, umgebende Materie anzuziehen und zu wachsen. Diese Störung wächst, wenn die charakteristische Akkretionszeit (charakteristische Kollapszeit) kleiner ist als die Zerstreuungszeit:
(150)
...Wir finden eine charakteristische Länge:
(150-a)
...die als Jeans-Länge bezeichnet wird.
...Jede Massenkonzentration, deren Ausdehnung größer ist als diese charakteristische Jeans-Länge, wächst und bildet Klumpen. Kleinere werden sich auflösen.
...Wenn sich ein Materieklumpen bildet, erwärmt sich dieser, was die innere Druckkraft erhöht. Schließlich stoppt der innere Druck den Prozess.
...Man könnte denken, dass die gravitative Instabilität, die Jeans-Instabilität, Galaxien, Sterne usw. bildet. Doch dies ist nicht so einfach. Zum Beispiel im Standardmodell, wenn t < 500.000 Jahre, ist die Temperatur des gemischten Materie-Strahlungssystems höher als 3000°K. Dann ist die Materie (75 % Wasserstoff, 25 % Helium) vollständig ionisiert.
...Strahlung, elektromagnetische Wellen, durchdringen ionisierte Gase nur schwer. Wenn ein Astronaut in der Rückkehrphase ist, ist sein Raumschiff mehrere Minuten lang von heißem, vollständig ionisiertem Gas umgeben. Daher ist keine Funkkommunikation möglich, da elektromagnetische Wellen die Schicht aus ionisiertem Gas um sein Raumschiff nicht durchdringen können.
...Ein Lichtstrahl ist eine elektromagnetische Welle. Er wirkt auf freie Elektronen, nicht auf gebundene Elektronen. Ein ionisiertes Gas enthält viele freie Elektronen. Ein neutrales Gas enthält keine. Deshalb sind Strahlung und Materie, wenn das Universum heiß und ionisiert ist, stark gekoppelt.
...In der Materie ist die absolute Temperatur Tm ein Maß für die thermische Geschwindigkeit:
(150-b)
...wobei k die Boltzmann-Konstante ist (k = 1,38 × 10⁻²³).
Wenn:
-
Materie und Strahlung stark gekoppelt sind
-
Strahlung dominiert (Standardmodell t < 500.000 Jahre)
dann:
(150-c)
aber:
(150-d)
Die Jeans-Länge folgt:
(150-e)
...Die letzte entspricht der Massenerhaltungsbedingung während des Ausdehnungsprozesses R(t). Wir sehen, dass die Jeans-Länge wie R(t) variiert. Also, je jünger das Universum, desto kleiner ist die Größe der Klumpen, die sich bilden würden.
...Wenn t < 500.000 Jahre, verhindert die Strahlung die Bildung von Klumpen. Aber sofort nach dem Entkoppeln können Materieklumpen sich bilden. Berechnen wir ihre Masse. Sie ist:
(150-f)
...also: 100.000 Sonnenmassen (typische Masse eines Kugelsternhaufens).
...Laut diesem Schema würden Kugelsternhaufen zuerst entstehen, kurz nach dem Entkoppeln. Galaxien, die als Mengen solcher Haufen betrachtet werden, würden später erscheinen, und so weiter...
...Aber all dies geschieht in einem schnell expandierenden Universum. Wir wissen nicht, wie wir es berechnen oder die gravitative Instabilität in einem expandierenden Universum beschreiben können. Außerdem wissen wir nicht, wie man das Newtonsche Gesetz in einem expandierenden Universum definieren kann.
...Zusammenfassend gibt es mehrere Modelle für die Geburt von Galaxien. Einige glauben, dass Sterne zuerst entstehen und dann Galaxien. Andere haben die umgekehrte Meinung...
...Gemäß dieser allgemeinen Idee der hierarchischen Struktur dachte man, dass, wenn Galaxien in Galaxienhaufen (Coma, Jungfrau) organisiert sind, diese Haufen auf einer größeren Skala zu Superhaufen gehören sollten. Doch die Beobachtungen (1977) haben eine völlig andere Struktur gezeigt. Siehe Abbildung (151):
(151)
...Die Galaxien waren um große Leerräume angeordnet (typischerweise 100 Lichtjahre im Durchmesser). Auf einer sehr großen Skala (VLS) sieht das Universum aus wie zusammengeklebte Seifenblasen. Die Galaxienhaufen entsprechen den Schnittpunkten von drei „Falten“. Siehe Abbildung (152).
...Heute ist es immer noch schwierig, solche Strukturen zu erklären. Gemäß der ursprünglichen Idee des Russen Zel'dovich führte Mellot 3D numerische Simulationen durch. Aber die erhaltenen Zellen waren nicht zeitlich stabil. Sie verschwanden schnell, es sei denn, man stabilisierte das System durch eine künstliche Verteilung von kühler Dunkler Materie.
...Das Modell Materie-Abstoßung Geistermaterie gibt eine alternative Erklärung für das Phänomen. Siehe unser Artikel:
J.P. Petit, P. Midy und F. Landsheat: Astrophysik Materie-Materie Geist. 5: Ergebnisse von numerischen 2D-Simulationen. VLS. Über ein mögliches Schema für die Galaxienbildung. Physical Geometry A, 8, 1998.