zweites Universum kosmologische Zwillingswelt

zweifache Welt kosmologische Zwillingswelt

Eine alternative Theorie zur spiraligen Struktur.

...Dieses Modell bietet eine neue Sichtweise auf die spiralige Struktur, indem es diese der Wechselwirkung zwischen Galaxie und ihrem Umfeld aus Geistermaterie zuschreibt. Die Theorie von Françoise Combe basiert auf der Wechselwirkung zweier Populationen: der Materie der Galaxie und einer Masse aus kaltem, nicht nachweisbarem Wasserstoff mit unbestimmter Herkunft. Es sei angemerkt, dass bereits 1986 in meiner Comicserie „Eine Milliarde Milliarden Sonnen“ (Verlag Belin) ein Modell mit zwei Populationen vorgeschlagen wurde.

...Wir haben Versuche mittels 2D-Simulationen durchgeführt. Siehe: J.P. Petit und F. Landsheat: Matter ghost matter astrophysics. 6: Spiralstruktur. [ Auf dieser Seite: Geometrische Physik A, 9, 1998.]

...Es ist nicht nötig, die Bilder zu verdoppeln. Wenn möglich, werden wir die sehr eindrucksvolle Animation, die die Entstehung einer Balkengalaxie zeigt, auf die Webseite integrieren. Es gibt zwei Regime. Zunächst eine dynamische Reibung mit starker Verlangsamung der Galaxie. Der Balken bildet sich sehr schnell, ebenso wie die Spiralarme. Danach wird die Verlangsamung vernachlässigbar. Das System hält dann über eine große Anzahl von Umdrehungen an, wobei die Gezeitenwirkung die Quelle bildet. Siehe die Fortsetzung der Abbildungen im genannten Artikel. Natürlich müssen diese Ergebnisse mit Vorsicht betrachtet werden, da es sich nur um 2D-Ergebnisse handelt. Unsere Rechenkapazitäten erlauben uns derzeit keine 3D-Simulationen. Wenn eine Forschungsgruppe bereit wäre, die Weiterarbeit aufzunehmen, würden wir selbstverständlich alle notwendigen technischen Hinweise zur Verfügung stellen.

...Bei klassischen Simulationen besteht das Problem, die Dauerhaftigkeit der Spiralarme zu gewährleisten. Der Vorgang entspricht ohnehin einer Energieverlust. Die Elemente der Galaxie, die „Sterne“, erlangen daher hohe Geschwindigkeiten, was zur Auflösung der spiraligen Struktur führt, die somit durch einen neuen Zufuhr von kaltem Gas, beispielsweise, wiederhergestellt werden müsste.

...In unserem Modell scheint das Umfeld aus Geistermaterie als „Potenzialbarriere“ zu wirken und zu verhindern, dass diese Objekte entweichen. Die Galaxie behält somit ihre Spiralarme über eine große Anzahl von Umdrehungen hinweg. Dies erfordert jedoch eine Bestätigung in 3D.

...Wie bereits erwähnt, arbeiten zwei neue Mitarbeiter an diesen Simulationsfragen, und wir erwarten viel von diesen neuen Arbeiten (die Sequenz, die die Entstehung der Spiralarme in einer Galaxie zeigt, stammt aus dem Jahr 1994...). Die Rechenleistung der neuen Geräte, die nun auch für private Nutzer zugänglich sind, ermöglicht es, mit einem einfachen Mikrocomputer „in der großen Arena“ mitzuspielen. Man kann mit solchen Systemen sogar so viele „Massenpunkte“ verwalten, dass man die Galaxien sehr bald realistisch darstellen kann, also mit zwei „Populationen“, die sich in verschiedenen Aspekten stark unterscheiden:

• Die „Population I“ oder Halo-Population, bestehend aus alten Sternen (und Kugelsternhaufen), deren Bahnen sich deutlich von der Äquatorebene entfernen.

• Die „Population II“ oder Scheiben-Population, die dynamisch junge Sterne und Gasmassen unterschiedlicher Größe umfasst. Diese zweite Massegruppe befindet sich sehr nahe der Äquatorebene der Galaxie. In dieser Population entsteht die spiralige Struktur als „Dichtewelle“. Es handelt sich dabei um einen sehr nichtlinearen Vorgang, der sogar einer „Stoßwelle“ vergleichbar ist.

...Im Gegensatz dazu beeinflusst der spiralige Strukturvorgang die Population I relativ wenig, obwohl diese 90 % der Gesamtmasse der Galaxie ausmacht. Es wird äußerst interessant sein, endlich der astrophysikalischen Realität näher zu kommen, indem man die Galaxie nicht mehr durch eine einzige Population von Massenpunkten, sondern durch zwei darstellt.

Die Strahlungsphase.

Hier kehren wir zu den kosmologischen Aspekten des Modells zurück. Wie bereits erwähnt, bereitet die Lösung mit linearer Ausgangsbedingung (wo R und R* in der Nähe von t = 0 proportional zur Zeit wachsen) Probleme. Eine solche Expansion wäre viel zu sanft, um die Fixierung der primordialen Nukleosynthese zu gewährleisten. Daher wurden Verbindungen zu früheren Arbeiten aus den Jahren 1988–1989 hergestellt, die auf der Webseite integriert sind:

J.P. Petit, Mod. Phys. Lett. A3 (1988) 1527
J.P. Petit, Mod. Phys. Lett. A3 (1988) 1733
J.P. Petit, Mod. Phys. Lett. A4 (1989) 2201
und mit:
J.P. Petit: Twin Universe Cosmology: Astronomy and Space Science 226: 273–307, 1995 und [Siehe auf der Webseite: Geometrische Physik A, 2.]

...Die Idee besteht nun darin, anzunehmen, dass die physikalischen Konstanten von der Energiedichte abhängen. In früheren Arbeiten wurde gezeigt, dass gemeinsame Variationen der physikalischen Konstanten möglich sind, wobei alle Gleichungen der Physik (Feldgleichung, Schrödinger, Maxwell usw.) unverändert bleiben. Wir schlagen vor, dass ein solches Modell auf die Strahlungsphase anwendbar ist, wenn Energie-Materie hauptsächlich in Form von Strahlung vorliegt.

...Wenn man rückwärts in der Zeit geht, steigt die Energiedichte von Materie und Energie an. Wenn rr >> rm (wenn die Energiedichte in Form von Strahlung viel größer ist als die in Form von Materie), gelangt man zu folgenden Gesetzen:

...G ist die Gravitationskonstante, m die Masse, h die Planck-Konstante, c die Lichtgeschwindigkeit und e die elektrische Ladung. Diese Größen werden in beiden Blättern gleich gesetzt (ohne eine solche Wahl zu rechtfertigen).

...Bevor wir dieses Modell detaillierter beschreiben, geben wir die Begründung an. Wie oben erwähnt, war die bemerkenswerte Homogenität des frühen Universums, ausgedrückt durch die Strahlungshintergrundtemperatur von 2,7 K, in einem Standardkontext schwer zu erklären. Daher musste der alten Big-Bang-Theorie ein neues Modell angehängt werden: die Inflation. Für Franzosen ist dieses Wort recht schlecht übersetzt. Es stammt vom englischen Verb „to inflate“, was „aufblähen“ bedeutet. Man ist daher gezwungen, unter schweren Annahmen anzunehmen, dass das Universum eine fantastische Expansion in seinem „frühen Anfang“ erfahren hat. Damit wird die Homogenität erklärt. Es ist jedoch bemerkenswert, dass dies die einzige beobachtbare Begründung für das Modell von Linde, also für die Inflationstheorie, ist. Der Preis dafür bleibt relativ hoch.

...Hier schlagen wir vor, dass die physikalischen Konstanten von der Energiedichte der Materie abhängen können, sobald ein bestimmter Schwellenwert überschritten ist. Das ist nicht schlimmer als die Annahmen, die der Inflationstheorie zugrunde liegen. Doch der Gewinn ist doppelt:

• Die Homogenität des frühen Universums wird erklärt.

• Die Zeitvariable wird neu definiert.

...Zur Erklärung der Homogenität ist es recht einfach. Wie oben gesehen, hängt in der Standardtheorie bei konstantem c alles davon ab, ob der Horizont ct größer ist als die durchschnittliche Entfernung zwischen den Teilchen.

...In dieser neuen Sichtweise, Referenzen [Auf dieser Seite: Geometrische Physik A, 3, 1998, Abbildung 17] und [Geometrische Physik A, 6, 1998, Abbildung 10], unter Beibehaltung dieser chronologischen Variablen t:

...Die Homogenität des kosmischen Mediums ist somit zu allen Zeiten gewährleistet. Dieser Unterschied beruht darauf, dass die Lichtgeschwindigkeit c im Zuge der Rückverfolgung in die Vergangenheit zunimmt. Siehe Abbildung 5 der Referenz [Auf dieser Seite: Geometrische Physik A, 6, 1998].

** Eine kurze Bemerkung am Rande**:

...Seit vielen Jahren waren wir die „Narren, die sich daran ergötzten, die physikalischen Konstanten zu variieren“, ein Forschungsthema, das in Frankreich, insbesondere in den Kreisen des CNRS, absolut nicht ernst genommen wurde. Viele fanden die Idee völlig absurd „in der M...“