Jean-Pierre Petit
Lambda-Laboratorium
...Im Abschnitt über MHD haben wir gesehen, dass es möglich sein könnte, mit scheibenförmigen MHD-Aerodynen in geringer Höhe mit Hyperschallgeschwindigkeit zu fliegen, ohne Überschallknall und Turbulenzen zu erzeugen – ein völlig geräuschloser Flug.
...Zweite Frage: Ist interstellare Reisen möglich?
...Klassische Antwort: Nein, aufgrund der Zwänge der speziellen Relativitätstheorie.
...Eine von O'Neill vorgeschlagene Lösung: Menschen könnten zu anderen Sternen reisen, wenn sie akzeptieren, dass nur ihre fernen Nachkommen diese anderen Systeme erreichen könnten. Es müsste eine Einbahnreise ohne mögliche Rückkehr sein, was riesige Raumschiffe impliziert, so groß wie große irdische Städte, die Gras, Bäume, Tiere – alles – mitführen. Die moderne Version von Noahs Arche. Energiequelle: der unterwegs aufgenommene Wasserstoff, kombiniert mit Fusionsprozessen. Materialquelle: Asteroiden.
...Poetisch....
...Natürlich: keine Möglichkeit, mit den Menschen zu sprechen, die auf der Erde bleiben. Ich bin skeptisch. Mehr noch, ich denke, dass, wenn wir ein solches Monstrum bauen und darin Platz nehmen würden, diese Leute bei der Ankunft auf einem anderen fernen Planeten, der einen anderen Stern umkreist und von menschlichen Wesen bewohnt wird, bei der Landung sagen würden:
- Freut mich, Sie kennenzulernen. Wir haben Sie erwartet. Ihre Nachkommen haben uns vor zwanzigtausend Jahren gewarnt. Wissen Sie, es gibt heutzutage modernere Reisemethoden.
...Ich würde das Risiko nicht eingehen, so lächerlich zu sein. Können wir also an etwas ganz anderes denken?
...Der Leser möge einen Blick auf die Artikel meiner Website werfen, die der theoretischen Kosmologie gewidmet sind. Aktuelle Arbeiten werden im Juni 2001 in Marseille, Frankreich, auf der internationalen Tagung über Astrophysik und Kosmologie mit dem Titel „Wo ist die Materie?" vorgestellt, die vom Laboratoire d'Astrophysique de Marseille organisiert wird (dem ich angehöre).
1 - Geometrie des Zwillingsuniversums.
...Das Konzept des Zwillingsuniversums wurde erstmals 1967 von Andrei Sacharow eingeführt ([1], [2], [3], [4]). Später veröffentlichte ich zwei Artikel in den französischen Comptes Rendus de l'Académie des Sciences de Paris ([5] und [6], in Unkenntnis früherer Arbeiten Sacharows). Die zugrundeliegende geometrische Struktur entspricht einem zweiblättrigen Bündel. Geben Sie der Faser dieses Bündels die metrische Struktur (g, g*), wobei g und g* riemannsche Metriken mit der Signatur (+ - - -) sind.
Abb.1 Zwillingsuniversum: ein zweiblättriges Bündel mit riemannscher Metrikstruktur (g, g*).
...Wir erhalten eine Punkt-zu-Punkt-Abbildung, die zwei „konjugierte Punkte" M und M* verbindet, die durch dasselbe Koordinatensystem {µi} beschrieben werden können. Nennen wir F und F* die beiden Blätter, aus denen das Bündel besteht. Mit den beiden Metriken können wir geodätische Systeme aufbauen, aber da F und F* getrennt sind, sind die beiden Familien von Geodäten getrennt. Als Schlussfolgerung: Wenn diese Metriken Null-Geodäten liefern und man annimmt, dass sich Licht entlang dieser in beiden Blättern ausbreitet, wird jede Struktur eines gegebenen Blattes vom anderen geometrisch unsichtbar sein.
...In der klassischen Allgemeinen Relativitätstheorie betrachtet man ein einzelnes Blatt, das der Feldgleichung (Einsteingleichung) zugeordnet ist:
(1)
S = c T - L g
wobei S ein geometrischer Tensor ist, c die Einstein-Konstante, T der Energie-Materie-Tensor und L die sogenannte, rätselhafte kosmologische Konstante, eingeführt vom französischen Mathematiker Elie Cartan.
...Betrachten Sie das folgende gekoppelte Feldgleichungssystem:
(2)
S = c ( T - T* )
(3)
S* = c ( T* - T )
woraus wir sofort erhalten:
(4)
S* = - S
Beachten Sie, dass dies keineswegs g* = - g impliziert.
...Die newtonsche Näherung ergibt die folgende Poisson-Gleichung:
(5)
D y = 4 p G (r - r*)
. In diesem neuen Modell:
- Materie zieht Materie an, durch das Newtonsche Gesetz.
- Zwillingsmaterie zieht Zwillingsmaterie an, durch das Newtonsche Gesetz.
- Materie und Zwillingsmaterie stoßen sich gegenseitig ab, durch ein „Anti-Newtonsches Gesetz".
Was ist mit der klassischen lokalen Überprüfung der ART?
...Das Sonnensystem ist ein sehr dichter Teil des Universums. Im angrenzenden Teil des Zwillingsblattes wird Zwillingsmaterie weggedrückt. Dann ist das System sehr nahe an:
(6)
S = c T
(7)
S* = - T
...Die Gleichung (6) stimmt mit der Einsteingleichung überein, sodass alle klassischen Verifikationen passen. Was ist mit Gravitonen? Welchen Weg folgen sie? Die Antwort setzt sich aus zwei Argumenten zusammen:
-
Feldgleichungen liefern eine makroskopische Beschreibung des Universums, die die Existenz von Teilchen ignoriert und lediglich geodätische Systeme angibt.
-
Nebenbei: Was ist ein Graviton?
2 - Die Frage der abstoßenden Kraft des Vakuums. Eine alternative Antwort.
...Wenn wir auf Gleichung (2) schauen, sehen wir, dass T* wie eine „kosmologische Konstante" wirkt. Sie stellt die „abstoßende Kraft des Zwillingsuniversums" dar, die in nicht-stationären gekoppelten Lösungen eine Rolle spielen kann. Die Annahme von Homogenität und Isotropie verleiht den riemannschen Metriken die wohlbekannte Robertson-Walker-Form, wie folgt:
(8)
(9)
...Die radialen Abstände zwischen konjugierten Punkten (gleiches u, eine dimensionslose „radiale Distanz", bezogen auf einen beliebigen Punkt) sind nicht automatisch gleich:
(10)
r = R u .......................r* = R*u
Schreiben Sie dimensionslose Koordinaten, wobei t der Zeitmarker ist.
(11)
{ t , u , q , j }
... { u , q , j } sind klassische Kugelkoordinaten. Denken Sie daran, dass eine Feldgleichung koordinateninvariant ist. Die Wahl der Koordinaten bleibt frei, in jedem Blatt, wo wir unterschiedliche kosmische Zeiten definieren können:
(12)
. t ...und ... t*
Diese Variablen sind mit der dimensionslosen Variable t verknüpft durch:
(13)
t = T t ............t* = T * t
wobei T und T* charakteristische Zeitskalen sind. Führen wir dimensionslose Eigenzeiten s und s* ein:
(14)
s = cT s .........s* = - c*T * s*
transformieren wir die beiden Metriken in ihre dimensionslosen Formen, indem wir dimensionslose Skalenfaktoren R(t) und R*(t) einführen, durch:
(15)
R = cT R
R* = c*T* R*
(16)
(17)
...Wir bringen die Feldgleichungen in ihre dimensionslosen Formen, unter Verwendung von:
(18)
r = ro w
r* = r*o w*
p = po p
p* = p*o p*
Folgend diese Tensoren, geschrieben in ihren dimensionslosen Formen:
(19)
Am Ende erhalten wir vier gekoppelte Differentialgleichungen zweiter Ordnung (statt zwei im klassischen Ansatz).:
(20)
(21)
(22)
(23)
...Wir brauchen einige zusätzliche Hypothesen. Nehmen Sie an, dass die beiden Universen während ihrer Strahlungsära „parallele Leben" führen, d.h.:
w (t) = w* (t),
was negative Krümmungsindizes erzwingt (k = k* = -1). Nach der Entkopplung vernachlässigen wir die Druckterme (Staubuniversen):
(24-a)
(24-b)
(24-c)
(24-d)
woraus wir sofort erhalten:
(25-a)
(25-b)
Führen wir die Massenerhaltung in beiden Blättern ein:
(26)
w R3 = konstant w* R*3 = konstant
wird das System zu:
(27-a)
(27-b)
...Beachten Sie, dass R = R* R" = R*" = 0 ergibt. Andererseits, wenn die beiden Universen „vollständig gekoppelt" wären, d.h. R*/R = konstant, würde diese besondere Lösung Friedmann-Modellen mit „parallelen Entwicklungen" entsprechen. Aber wir betrachten sie als durch das Gravitationsfeld gekoppelt, durch (27-a) und (27-b), was zeigt, dass die lineare Expansion instabil ist. Wenn zum Beispiel R > R*, dann ist R" > 0 und R*" < 0. Das System kann numerisch gelöst werden. Die typische Lösung entspricht Abbildung 2.
Abb.2: Die Entwicklung der Skalenparameter des Universums und des Zwillingsuniversums.
...Wir sehen, dass dieses System zweier Universen, die durch Gravitationskraft wechselwirken, instabil ist. Wenn ein Universum schneller wird, angetrieben von seinem Zwilling, verlangsamt sich das andere. Die beobachtete Beschleunigung unseres Universums wird dann durch die „abstoßende Kraft seines Zwillingsuniversums" verursacht. Die Geschichten der beiden unterscheiden sich. Unsere ist kühler und verdünnter. Der Zwilling ist wärmer und dichter.
3 - Weitere beobachtungsmäßige Bestätigungen.
...Die Theorie des Zwillingsuniversums bietet viele beobachtungsmäßige Bestätigungen. Siehe die Artikel auf der Website und die Referenzen [5], [6] und [7]. Die Wirkung abstoßender Zwillingsmaterie auf die Materie der Galaxien erklärt den „Effekt der fehlenden Masse" und die Flachheit der entsprechenden Rotationskurve im Abstand:
Abb.3: Galaxie, eingeschlossen von umgebender (geometrisch unsichtbarer) Zwillingsmaterie.
Abb.4: Entsprechende Rotationskurve.
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