Ursprung der negativen Massen

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Die Herkunft der „negativen Massen“.

...Im Kapitel „Wäre das Universum eine Kombination aus zwei Dingen?“ verweisen wir auf die Arbeiten von Souriau: Structure des Systèmes Dynamiques, Dunod 1970, S. 197–200 (kürzlich ins Englische übersetzt: Structure of Dynamical Systems, Birkhäuser Ed. 1997). Ausgangspunkt: Gruppen. Indem Souriau die Wirkung der „vollständigen“ Poincaré-Gruppe auf ihren Impuls analysiert, zeigt er, dass das Universum sowohl Teilchen mit positiver als auch mit negativer Energie (also negativer Masse) realisieren könnte. Die Gruppentheorie steht diesem nicht entgegen. Doch die mögliche Begegnung zweier Teilchen mit entgegengesetzten Massen (nichts zu tun mit Antimaterie, die eine positive Masse hat, siehe oben) wirft ein Problem auf. Das Ergebnis wäre eine vollständige Vernichtung. Nicht einmal Photonen. Rein nichts. Ein Universum, das aus einer gleichmäßigen Mischung positiver und negativer Massen besteht, würde einfach verschwinden. Von Souriau vorgeschlagene Lösungen:

• Entweder hat Gott in seiner unendlichen Weisheit und Klugheit absichtlich darauf verzichtet, negative Massen zu schaffen.
• Oder man schränkt vorsorglich die Poincaré-Gruppe auf ihre beiden „orthochronen“ Komponenten ein, indem man ihre beiden „antichronen“ Komponenten entfernt, die nicht nur die Massen, sondern auch die Zeit umkehren, und behält nur die beiden „orthochronen“ Komponenten.

...Souriau schließt jedoch nicht aus, dass negative Massen im Universum existieren könnten, und wählt dann folgende Dynamik:

• Positive Massen ziehen sich gemäß Newton an.

• Negative Massen stoßen sich gemäß „Anti-Newton“ ab.

• Eine positive und eine negative Masse stoßen sich gemäß „Anti-Newton“ ab.

...Indem sich negative Massen voneinander fernhalten, würden sie keine Strukturen, Objekte, Sterne oder Galaxien bilden. Sie würden sich selbst und alles, was im Universum vorhanden ist, fliehen. Eine Art Panphobie (etymologisch: Furcht vor allem). Dies grundlegend isolierter Verhaltensweisen würde dann ihre Existenz garantieren.

Wie könnte ein Universum aussehen, das negative Massen enthielte?

...Diese würden alle Regionen des Raums ausfüllen, die von Materie verlassen wurden. In diesen Regionen würde die negative Materie eine möglichst gleichmäßige Verteilung annehmen. Daher würde das Licht, das durch diese „No-Matter-Länder“ reist, keiner gravitativen Linseffekte unterworfen sein. Folglich: Beobachtungsdetektion: Null.

Umgekehrter gravitativer Linseffekt.

...Wir haben oben bereits den gravitativen Linseffekt erwähnt, die Krümmung der Lichtstrahlen infolge einer Materiekonzentration. Siehe Abbildung 44. Das didaktische 2D-Modell ist dann das vertraute Modell des abgerundeten Posicône.

...Was passiert bei der Anwesenheit einer Konzentration negativer Masse auf die Bahn von Photonen? Dies entspricht einer negativen Krümmung, einem „abgerundeten Negacône“, siehe Abbildungen 88 und 89. Die Geodäten divergieren.

Diese Geometrie ist ebenfalls eine Lösung der Einstein-Gleichung.

Siehe: „Jean-Pierre Petit und Pierre Midy: Matter ghost matter astrophysics. 2: Conjugated steady state metrics. Exact solutions. [Siehe auf Webseite: Geometrical Physics A, 2- 5], 1998.“

...Es genügt, die Schwarzschild-Lösungen (innere und äußere) zu übernehmen und das Vorzeichen der Masse umzukehren. Im Folgenden das didaktische 2D-Bild. Negative Massen „stoßen“ die Lichtstrahlen ab.

Doch eine gleichmäßige Verteilung von Masse, sei sie positiv oder negativ, erzeugt keinen gravitativen Linseffekt, weder positiv noch negativ.

Confinement-Effekt durch negative Massen.

...Positive Massen sind selbstanziehend und empfindlich gegenüber gravitativer Instabilität. Sie führen zu Kondensationen, die negative Massen verdrängen, wodurch deren Verteilung lückenhaft wird.

Galaxien könnten beispielsweise in einer solchen lückenhaften Verteilung Platz finden.

...Die gravitative Gegendruckkraft, die von den negativen Massen auf die positiven Massen ausgeübt wird, könnte dann an deren Confinement teilnehmen.

...Ein kurzer Kommentar zum didaktischen 2D-Modell, das die Geometrie eines Universums mit einer Mischung aus positiven und negativen Massen andeuten könnte. Stellen Sie sich eine riesige Zeltplane vor, die auf Pfählen ruht. Sind die Pfähle sehr spitz, handelt es sich um punktförmige positive Massen. Sind sie abgerundet, um Konzentrationen positiver Massen.

...Der Teil der Plane, der die abgerundete Form des Pfahls annimmt, hat positive Krümmung. Darauf folgt negative Krümmung. Ist der Pfahl spitz, erinnert die Umgebung des Pfahlspitzes an die Form eines Kegels (die Hülle des Tangentialplanes). Der betreffende Punkt repräsentiert dann konzentrierte Krümmung. Ist die Plane „auf einer ebenen Fläche gespannt“, ist die Gesamtkrümmung null. Das bedeutet, dass es in den nach oben gekrümmten Regionen genauso viel positive Krümmung gibt wie in den nach unten gekrümmten Regionen negative Krümmung.

Auf dieser Plane sind einige Geodäten eingezeichnet. Wenn man dies alles auf die ebene Fläche projiziert, erhält man:

Aber lassen wir das didaktische Bild. Was ist mit einer „4D-Hypersurface“?

Die Einstein-Gleichung lautete:

**S **= c T

wobei S ein geometrischer Tensor und T der „Energie-Materie-Tensor“ ist. Wenn man sie unter bestimmten Bedingungen und in einer bestimmten Form explizit darstellt, tritt dort die Materiedichte r und der Druck p (der eine Energiedichte pro Volumeneinheit ist: ein Pascal ist auch ein Joule pro Kubikmeter) explizit auf.

...Bezeichnen wir r+ und p+ die Beiträge zur Dichte und zum Druck durch positive Massen. Bezeichnen wir **T **+ den Tensor, der mit diesen Größen konstruiert ist. Die Beiträge r- und p- durch negative Massen wären negativ. Mit diesen Größen würde man den Tensor T- konstruieren.

Die entsprechende Feldgleichung lautet dann:

**S **= c (**T + + ** T-)

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