Zwillingsuniversum kosmologische Doppelgänger
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...Die Analogie zu einer Glaslinse ist relativ gut. Eine positive Masse M führt die Strahlen zusammen. Eine Masse M* führt sie auseinander:
Analogie zur Optik:
...Wenn man einen punktierten Tapetenmuster durch eine divergierende Linse betrachtet, kann man eine größere Anzahl von Objekten mit kleinerem scheinbaren Durchmesser wahrnehmen. Doch ihre Helligkeit ist reduziert (ihre „scheinbare Helligkeit“):
... Kosmologisch gesehen sollten die Klumpen aus Geistermaterie, die als divergierende Linsen wirken, die scheinbare Helligkeit von Galaxien mit großem Rotverschiebungswert verringern, während sie deren Anzahl erhöhen.
...Um die Auswirkung zu bewerten, müsste man den Durchmesser der Geistermaterie-Klumpen kennen, was schwer zu ermitteln ist. Wenn sie sich bilden, wissen wir nicht im Voraus, was sie werden können. Bilden sie sich zu hypergroßen Galaxien?
...Wenn man sie im Zentrum der „großen leeren Blasen“ verortet, liegen sie im Durchschnitt hundert Millionen Lichtjahre voneinander entfernt. Doch die Wirkung auf den fernen Hintergrund hängt stark von ihrem Durchmesser f ab.
Siehe:
J.P. Petit, P. Midy und F. Landsheat: Geistermaterie- Astrophysik. 5: Ergebnisse numerischer 2D-Simulationen. VLS. Über ein mögliches Schema zur Galaxienbildung. [Auf dieser Seite: Geometrische Physik A, 8, 1998, Abschnitt 3, Ausdruck (23) und Abbildung 18. ]
...Trotzdem müssten diese Objekte, falls sie existieren, die Erscheinung einer großen Anzahl kleiner Galaxien bei hohen Rotverschiebungen erzeugen. Genau das beobachten wir jedoch (P.J.E. Peebles: Prinzipien der physikalischen Kosmologie, Princeton Series in Physics, 1993). Die klassische Interpretation besagt, dass zunächst kleine Galaxien entstehen, die dann durch Verschmelzung und galaktischen Kannibalismus (Merger) zu größeren Objekten werden. Unser Modell bietet eine alternative Erklärung für diesen Effekt des „Kleinwuchs“ von Galaxien bei hohen Rotverschiebungen.
Zu einer Theorie der Geburt von Galaxien.
...Es handelt sich um ein neues Szenario, dessen mögliche Konsequenzen gründlich erforscht werden müssen. Die gesamte Schwierigkeit, die aktuell noch nicht gelöst ist, besteht darin, beide Phänomene gleichzeitig zu behandeln. Man kann den Prozess der kosmischen Expansion nicht vom Entstehen der verschiedenen Strukturen trennen. Derzeit ist es uns nicht möglich, beide gleichzeitig zu berücksichtigen.
...Skizzieren wir dennoch ein hypothetisches Szenario. Die Klumpen aus Geistermaterie könnten sich zuerst bilden und sofort einen starken Gegendruck auf die Materie ausüben, wodurch diese sich erwärmt. Siehe oben zitiertes Papier [ Auf dieser Seite: Geometrische Physik A, 8, 1998, Abschnitt 4, Abbildungen 19, 20 und 21. ]
...In der Astrophysik steigt die Temperatur eines Objekts, sobald es kondensiert und sich zusammenzieht. Dies gilt beispielsweise für Proto-Sterne. Dies entspricht einer Umwandlung gravitativer (potentieller) Energie in kinetische Energie (thermische Bewegungsenergie). Der Druck ist die Dichte multipliziert mit der Temperatur (p = n k T). Der Druck steigt an und hemmt den Kollaps. Ein Proto-Stern, bevor er „anzündet“, ist eine sphäroidale Gasmasse von einigen Tausend Grad, von der Größe des Sonnensystems, die im Infrarot strahlt. In dieser Form emittiert sie sogar mehr Energie als später, wenn sie diese aus Kernfusion gewinnt. Die Strahlung erfolgt von ihrer Oberfläche. Sie muss ihre Energie „abgeben“. Andernfalls könnte sie sich nicht weiter zusammenziehen, ihre Temperatur im Inneren erhöhen und dort den Fusionsprozess starten (mindestens 700.000 Grad).
...Die Dichte des Objekts macht es jedoch nicht zu einem guten Strahler. Bei gleicher Temperatur ist die thermische Energie proportional zum Kubus des Radius, die emittierende Oberfläche jedoch zum Quadrat.
...Dagegen ist die Platte der optimale Strahler. Indem die Geistermaterie-Klumpen unsere Materie zurückdrängen, komprimieren sie sie in Form von Platten (den Wänden der „verknüpften Seifenblasen“). Siehe oben zitiertes Papier und Abbildungen.
...Die Berechnungen müssten durchgeführt werden, doch man kann vermuten, dass diese Geometrie einem intensiven strahlenden Abkühlungsprozess förderlich wäre, also einer Destabilisierung des Mediums gegenüber der gravitativen Instabilität (zu diesen Problemen der gravitativen Instabilität siehe meine Comic-Geschichte „Eine Milliarde Milliarden Sonnen“, Ed. Belin, 8 rue Férou, Paris 75006, oder im „CD-Lanturlu“).
...Die Materie neigt dann dazu, sich in Proto-Galaxien zu fragmentieren. Sofort dringt die Geistermaterie in den verfügbaren Raum ein, und man gelangt zu einem Schema, bei dem Galaxien in Materie-Lücken aus Geistermaterie eingebettet sind. Dies ergibt dasselbe Schema wie das, das sich aus der Anwesenheit negativer Massen in unserem Universum ergibt (Souriau-Hypothese). Betrachten wir nun das Schema von Galaxien, die von „negativer Materie“ umgeben sind (Geistermaterie, Zwillingsmaterie, Materie mit negativer Masse – egal welchen Namen man ihr gibt).
...Gemäß dem von Souriau vorgeschlagenen Schema stoßen negative Massen sich ab. Unter diesen Bedingungen könnten sie keine Erklärung für die großräumige Struktur des Universums liefern.
Eine Erklärung für die Einschlusswirkung von Galaxien.
...Man erhält also ein Schema, bei dem Geistermaterie einen Gegendruck auf die Galaxie ausübt und deren Einschluss sichert. Dies ist eine Alternative zur Annahme von Dunkler Materie innerhalb der Galaxie.
Siehe J.P. Petit und P. Midy: Repulsive Dunkle Materie. [Siehe auf dieser Seite: Geometrische Physik A, 3, 1998, Abschnitt 2* ***]. Doch es gibt auch sphäroidale Galaxien. Diese müssten dann in Hohlräumen gleicher Geometrie liegen, die in der annähernd gleichmäßigen Verteilung der umgebenden Geistermaterie entstanden sind (erinnern wir uns daran, dass sie wärmer ist als unsere). Wären diese Hohlräume dann nicht ebenfalls einschließend?
Verträgt sich dies nicht mit dem Gauss’schen Theorem?
...Alle Physikstudenten wissen, dass bei gleichmäßiger elektrischer Ladung einer Kugel der Feldstärke innerhalb null ist. Man könnte nun versuchen, das gravitative Feld innerhalb einer sphärischen Hohlraum in konzentrische Schichten zu zerlegen, wobei jede Schicht einen Beitrag von null liefert.
Das scheint... offensichtlich. Doch dieses Theorem beruht auf einer Voraussetzung: dass die Gravitationskraft bei jeder Entfernung, sogar... im Unendlichen, proportional zu 1/r² ist.
Ein Newtonsches Feld liefert die sogenannte Poisson-Gleichung durch Anwendung des Satzes von Green:
DY = 4 p G r
...Die Einstein-Feldgleichung liefert bei kleinen Abständen, schwachen Krümmungen, quasi-stationär (kosmologisch gesehen) und bei Geschwindigkeiten, die klein gegenüber der Lichtgeschwindigkeit sind, die Newtonsche Gesetzmäßigkeit und die Poisson-Gleichung.
...Kann diese Gleichung eine gleichmäßige (r = konst.) und unendliche Verteilung von Materie behandeln? Bisher nahmen wir dies an. Doch dann stößt man auf ein Paradoxon. Betrachten wir eine kugelsymmetrische Anordnung und einen beliebigen Punkt O als Ursprung unserer Koordinaten. Die Poisson-Gleichung lautet dann:
wobei r der radiale Abstand und Y das gravitative Potential ist, aus dem sich die gravitative Kraft g (radial bei kugelsymmetrischer Anordnung) ableitet:
...Die Gleichung hat keine Lösung Y = konst. für r ≠ 0. Es gibt also eine Gravitationskraft, was paradox erscheint: Man könnte erwarten, dass jede Teilchen, die von allen Nachbarn angezogen wird, eine resultierende Kraft von null erfährt.
Die Lösung lautet:
Das Gravitationsfeld, zentriert auf diesen Punkt O, ist nicht null und entspricht:
Nicht nur ist das Feld nicht null, sondern es strebt mit r gegen unendlich.
Eine Testteilchen, eingebettet in dieser Verteilung, würde also tendenziell zu diesem Punkt O fallen.
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