F3212 Kosmologie der Zwillinguniversen (S. 12)
Zusammenfassung. ...
Ausgehend von der Feldgleichung, die in einem früheren Artikel [1] vorgestellt wurde, haben wir neue Ergebnisse vorgestellt, die auf numerischen Simulationen basieren, die von F. Lansheat durchgeführt wurden. Dies liefert eine mögliche Erklärung für die sehr große, schwammartige Struktur des Universums und ist eine Alternative zur klassischen „Pancake“-Theorie, da unsere Strukturen über eine Zeitspanne stabil sind, die mit dem Alter des Universums vergleichbar ist. Dann haben wir eine Theorie der inversen Gravitationslinsenentstehung entwickelt: Die beobachteten Linseneffekte könnten hauptsächlich auf den Effekt der umgebenden antipodalen Materie zurückzuführen sein, die wie eine Verteilung negativer Masse wirkt, anstatt auf die Wirkung der Galaxie selbst. Dies untergräbt das Konzept der dunklen Materie. Dann, ausgehend von der Feldgleichung S = c (T − A(T)), haben wir ein kosmologisches Modell mit „variablen Konstanten“ entwickelt. Aufgrund der Homogenitätsannahme (T = A(T) = konstant über den Raum) muss die Metrik eine Lösung der Gleichung S = 0 sein, obwohl die Gesamtmasse dieses geschlossenen Universums nicht null ist (T¹⁰). Um die Trivialität der klassischen nachfolgenden Lösung R » t zu vermeiden, haben wir eine Lösung mit „variablen Konstanten“ konstruiert. Wir haben die Gesetze abgeleitet, die die verschiedenen physikalischen Konstanten verknüpfen: G, c, h, m, um die Invarianz der grundlegenden Gleichungen zu gewährleisten, so dass die Variation dieser Konstanten im Labor nicht messbar ist. Der einzige Effekt dieses Prozesses ist die Rotverschiebung, verursacht durch die sekulare Variation dieser Konstanten.
… Alle Energien sind erhalten, nicht jedoch die Massen. Wir haben festgestellt, dass alle charakteristischen Längen (Schwarzschild, Jeans, Compton, Planck) wie die charakteristische Länge R variieren, wodurch alle charakteristischen Zeiten wie die kosmische Zeit t variieren.
… Da die Energie des Photons hν während seines Weges erhalten bleibt, ist die Abnahme seiner Frequenz auf das Wachstum der Planckschen Konstante h » t zurückzuführen.
… Unter diesen Bedingungen hat die Feldgleichung eine eindeutige Lösung, die einer negativen Krümmung und einer Evolutionsregel entspricht: R » t²/³.
… Das Modell ist nicht mehr isentrop und s = Log t. Das kosmologische Horizont variiert wie R, was die Homogenität des Universums zu jedem Zeitpunkt gewährleistet, was die Inflationstheorie in Frage stellt. Wir finden für moderate Entfernungen das Hubble-Gesetz wieder. Wir erhalten eine neue Regel: Entfernung = f(z), die für moderate Rotverschiebungen sehr nahe am klassischen Gesetz liegt.
… Ein beobachtbarer Test wird vorgeschlagen, basierend auf den Werten der Winkelgrößen entfernter Objekte. Vergleichen wir die verfügbaren Daten mit den Vorhersagen unseres Modells und denen des (besonderen) Einstein-de Sitter-Modells, stellen wir einen leichten Vorteil für das erste fest. Offensichtlich kann ein einziger Test ein solches Modell nicht bestätigen.
Referenzen
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Dank :
Diese Arbeit wurde vom französischen CNRS und der Gesellschaft A. Dreyer Brevets et Développement unterstützt.
Originalversion (Englisch)
F3212 Twin Universes cosmology (p 12)
Conclusion. ...
Starting from the field equation presented in a former paper [1] we have presented new results, based on numerical simulations, performed by F. Lansheat. This provides a possible explation of the spongy very large structure of the Universe and is an alternative to the classical pancakes theory, fot our structures are stable over a period of time comparable to the age of the Universe. Then we developped a theory of inverse gravitational lensing : the observed lensing effects could be mainly due to the effect of surrounding antipodal matter, acting like a distribution of negative mass, than to the action of the galaxy itself. This challenges the dark matter concept. Then, starting from the field equation** S = c (T - A**(T)) we have developped a cosmological model with "variable constants". Because of the hypothesis of homogeneity (T = A(T) = constant over space) the metric must be solution of the equation S = 0, although the total mass of this closed universe is non-zero (T¹0). In order to avoid the triviality of the classical subsequent solution R » t, we have built a solution with "variable constants". We have derived the laws linking the different constants of physics :
G , c , h , m in order to keep the basic equations invariant, so that the variation of these constants is not measurable in the laboratory. The only effect of this process is the red shift, due to the secular variation of these constants.
...All the energies are conserved, but not the masses. We have found that all the characteristic lengths (Schwarzschild, Jeans, Compton, Planck) vary like the characteritic length R, whence all the characteristic times vary like the cosmic time t.
...As the energy of the photon hn is conserved over its flight, the decrease of its frequency is due to the growth of the Planck constant h » t
...In such conditions the field equations has a single solution, corresponding to a negative curvature and to an evolution law : R » t 2/3.
...The model is no longer isentropic and s » Log t. The cosmologic horizon varies like R, so that the homogeneity of the Universe is ensured at any time, which challenges the inflation theory. We refind, for moderate distances, the Hubble's law. We find a new law : distance = f(z), very close to the classical one for moderate red shifts.
...An observational test is suggested, based on the values of the angular sizes of distant objects. Comparing the available data to the predictions of our model and to those of the (peculiar) Einstein-de Sitter model, we find a slight advantage for the first. Obviously, a single test cannot valid such a model.
References
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Achnowledgements :
This work is supported by the french CNRS and by the A. Dreyer Brevets et Développement company