Kosmologie der Zwillinguniversen
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- Großskalenstruktur und „Zwillinguniversen-Modell“.
Wir haben in dem vorherigen Artikel [1] angenommen, dass das Universum eine S3 × R1-Geometrie besitzt. Jede Region des Universums interagiert antigravitationell mit ihrer entsprechenden antipodalen Region, gemäß Gleichung (1). Es gibt nur eine Art positiver Materie m, die die S3-Kugel füllt. Die Gesamtmasse des Universums ist daher nicht null. In der Referenz [1] wurden mehrere didaktische 2D-Bilder (Abbildungen 10, 11 und 12) bereitgestellt, um die Wechselwirkungsmechanismen der beiden benachbarten Faltungen zu erklären.
Mit einer verstärkten HP-Arbeitsstation und einem Set aus 2 × 5000 wechselwirkenden Punkten bestätigte F. Lansheat die Ergebnisse von Pierre Midy (Referenz [1], Abbildung 8). Danach konzentrierte er sich auf eine kleinere Region, die in Abbildung 3 angegeben ist, in der die Materiedichte in der „benachbarten Faltung“ deutlich höher war als in der anderen Faltung.
Abbildung 3: Gestricheltes Quadrat: Fokussierung auf einen Teil der sehr großen Struktur, in dem die Materiedichte in der ersten Faltung (vermutlich unsere, graue Farbe) geringer ist als die in der benachbarten Faltung (weiße Farbe).
Wie erwartet, tritt weiterhin die gravitative Instabilität auf und führt zu neuen konjugierten Strukturen. Siehe Abbildungen 4 und 5.
Abbildung 4: Ergebnisse der Simulationen, die von F. Lansheat durchgeführt wurden, und zeigen die große Struktur des Universums, verursacht durch die Wechselwirkung der beiden benachbarten Faltungen. Mittelwert von r * = 50-mal der Mittelwert von r (links). Links: Zellstruktur. Rechts: Haufenstruktur.
Abbildung 5: Das gleiche, überlagert.
Die Materie der Zwillingfaltung bildet große stabile Haufen, die die Materie unserer Faltung des Universums abstoßen, wodurch diese sich in den verbleibenden Raum setzt. Im Gegensatz zu den numerischen Simulationen des „Pfannkuchen-Modells“ ist dieses Muster deutlich nicht-linear. Nach seiner Bildung, was dem Jeans-Zeit des hochdichten Systems (2 × 10⁹ Jahre) entspricht, gibt es keine signifikante Entwicklung des allgemeinen Musters über eine Zeitspanne, die dem Alter des Universums entspricht. Daher könnte dieses Modell eine gute Kandidatin dafür sein, das beobachtete schwammartige Aussehen unserer Faltung des Universums auf großer Skala zu erklären.
- 2D- und 3D-Simulationen.
Aus den Ergebnissen der 2D-Simulation berechnete F. Lansheat eine Zweipunkt-Korrelation und verglich sie mit der Zweipunkt-Korrelation, die aus einer zufälligen Punktverteilung (Poisson-Verteilung) abgeleitet wurde. Das Ergebnis ist in Abbildung 6 dargestellt. Die linke Seite der Kurve ist nicht relevant, da der Abstand zwischen den Punkten dem mittleren Abstand der zufälligen Verteilung entspricht. Die Zunahme auf der rechten Seite ist einfach ein Artefakt, verursacht durch die Ränder des Feldes (periodische Randbedingungen). Dieses Ergebnis kann nicht direkt mit der empirischen Gesetzmäßigkeit verglichen werden, die aus beobachteten Daten abgeleitet wurde (Steigung -1,8), siehe die Studien von Bahcall (1988) [31], Bahcall und Soneira (1983) [32], Bahcall und West (1992) [33], Luo und Schramm (1992) [34]. Es müssen 3D-Simulationen durchgeführt werden, mit einer größeren Anzahl von Punkten. Wenn möglich, würde die Anpassung an die beobachteten Daten das Verhältnis der Massendichten der beiden Universen liefern.
Wie lässt sich ein Szenario für die Bildung der großskaligen kosmologischen Struktur in diesem Modell skizzieren? Solange der Zusammenhang zwischen Masse und Licht stark bleibt (t < 10⁵ Jahre), bleibt das Universum homogen und alle Prozesse, die mit der gravitativen Instabilität verbunden sind (Bildung von Haufen, Galaxien, Sternen und schwammartiger Struktur), sind eingefroren. Wenn das Universum transparent wird, können wir annehmen, dass all diese Prozesse stattfinden, mit ihren eigenen charakteristischen Zeiten der Bildung und Entwicklung. Alles, was wir sagen können, ist, dass die vorgeschlagene sehr große Struktur in 2 × 10⁹ Jahren entsteht.
Abbildung 6: Die Steigung der Kurve der Zweipunkt-Korrelation (numerische Simulation im Vergleich zur Poisson-Zufallsverteilung)