διπλός κόσμος, κοσμολογία διπλή
| 7 |
|---|
...Στο άρθρο: J.P. Petit και P. Midy: Φυσική της ύλης-φαντάσματος. 7: Κλείσιμο σφαιροειδών γαλαξιών από περιβάλλουσα φαντασματική ύλη. [ Σε αυτή τη σελίδα: Γεωμετρική Φυσική Α, 10, 1998.] επανεξετάστηκε η ερώτηση του θεωρήματος του Gauss, του φαινομένου της απόσβεσης και της εξίσωσης Poisson. Δείχνεται ότι όταν λαμβάνεται υπόψη μια ομοιόμορφη κατανομή ύλης, που ενδεχομένως να είναι απεριόριστη, η εξίσωση Poisson δεν υπάρχει πλέον, απλώς επειδή γίνεται αδύνατο να οριστεί ένα βαρυτικό δυναμικό σε τέτοιο μέσο. Πράγματι, η νόμος του Newton και η εξίσωση Poisson προκύπτουν από τον τυπικό της Γενικής Σχετικότητας μόνο όταν μπορεί να διαθέτουμε μια λύση μηδενικής τάξης στατική, που στη συνέχεια μπορεί να περιτριβεί. Αλλά αυτή η λύση δεν μπορεί να υπάρξει όταν ο κόσμος δεν είναι κενός. Έτσι, στη Γενική Σχετικότητα λαμβάνουμε τις λύσεις Friedmann, που είναι βασικά μη στατικές.
...Το πεδίο μέσα σε μια κοιλότητα που δημιουργήθηκε σε μια ομοιόμορφη κατανομή υπολογίζεται τώρα απλά. Μια κατανομή φαντασματικής ύλης (που συμπεριφέρεται ως ένα σύνολο αρνητικών μαζών, σε σχέση με τη δική μας ύλη) που περιλαμβάνει μια σφαιρική κοιλότητα είναι ισοδύναμη με τη συνάθροιση του πεδίου που δημιουργεί μια ομοιόμορφη κατανομή (μηδέν), προστιθέμενο στο πεδίο που δημιουργεί μια σφαιρική περιοχή γεμάτη συνηθισμένη ύλη, με σταθερή πυκνότητα:
...Το πεδίο που δημιουργεί η πλήρης σφαίρα αυξάνεται με την απόσταση από το κέντρο, και στη συνέχεια μειώνεται. Μια σφαιρική κοιλότητα είναι επομένως "συγκλειστική". Το ίδιο ισχύει για μια ελλειπτική κοιλότητα. Αν η περίμετρος είναι απότομη, το πεδίο συγκλεισμού θα είναι ισοδύναμο με αυτό που δημιουργείται από ένα επίπεδο ελλειπτικό σώμα, γεμάτο συνηθισμένη ύλη με σταθερή πυκνότητα.
...Αλλά η περίμετρος δεν μπορεί να είναι απότομη. Η κοιλότητα στη φαντασματική ύλη είναι ασαφής, και αυτή η μεταβολή της πυκνότητας συνοδεύεται από ένα βαθμό πίεσης. Ακριβώς αυτός ο βαθμός πίεσης θα ερχόταν να κάνει τη φαντασματική ύλη να γεμίσει την κοιλότητα, αν ο γαλαξίας εξαφανιζόταν. Στο άρθρο [Γεωμετρική Φυσική Α, 2], τμήμα 2, έγιναν υπολογισμοί με πιο περίπλοκες κατανομές ύλης και φαντασματικής ύλης. Η μέθοδος υπολογισμού, αναλυτική, επίσης περιγράφηκε. Πρέπει να σημειωθεί ότι τότε επανεμφανίζεται μια καμπύλη περιστροφής πολύ παρόμοια με αυτές που προκύπτουν από παρατηρήσεις. Δείτε: J.P. Petit και P. Midy: Απωστική σκοτεινή ύλη. [Σε αυτή τη σελίδα: Γεωμετρική Φυσική Α, 3, 1998. Εικόνα 4.*** **]
...Έχουμε λοιπόν μια εναλλακτική θεωρία σε σχέση με τη σκοτεινή ύλη. Προσωπικά νομίζω ότι ένας θεωρητικός μοντέλος γαλαξία, που δεν είναι πραγματικός, θα μπορούσε να προκύψει από όλα αυτά, που περιλαμβάνει δύο συζευγμένες εξισώσεις Vlasov, και την εξίσωση Poisson. Δείτε, σε αυτό το πλαίσιο: J.P. Petit: Διπλή Κοσμολογία Σύμπαντος: Αστρονομία και Επιστήμη Διαστήματος 226: 273-307, 1995 και [Σε αυτή τη σελίδα: Γεωμετρική Φυσική Α, 2, τμήμα 4. ]
DY = 4 π G (r - r*)
όπου (r* > 0) αναφέρεται στην πυκνότητα φαντασματικής ύλης. Το μείον προέρχεται από τη δομή της εξίσωσης πεδίου.
Αρνητικό φαινόμενο λεπτού.
...Η "αποφασιστική απόδειξη" της παρουσίας σκοτεινής ύλης στους γαλαξίες, σύμφωνα με τους αστροφυσικούς, βασίζεται στα ισχυρά φαινόμενα της βαρυτικής λεπτού που παρατηρήθηκαν. Οι γαλαξίες δημιουργούν πολλαπλές εικόνες, όπως και τα συστάδες γαλαξιών. Όπως πάντα, όταν κάτι ανήκει πραγματικά στο κοσμικό ζώο, μετά από ένα ή δύο περιπτώσεις, έρχονται δεκάδες, στη συνέχεια εκατοντάδες παρατηρήσεις. Πράγματι, τα φωτογραφικά αποτελέσματα συσσωρεύονται.
...Τα ισχυρά παρατηρούμενα φαινόμενα δεν ταιριάζουν με τις εκτιμώμενες μάζες των γαλαξιών ή των συστάδων γαλαξιών. Υπάρχει ένα ισχυρό "φαινόμενο λείπουσας μάζας". Αλλά ένας ανομοιόμορφος περιβάλλων φαντασματικής ύλης θα οδηγούσε σε τέτοια αποτελέσματα. Στο φύλλο μας του κόσμου, η φαντασματική ύλη δημιουργεί ένα αρνητικό βαρυτικό φαινόμενο λεπτού.
...Στο μοντέλο, και στο φύλλο μας του χωροχρόνου, συσσωρεύσεις φαντασματικής ύλης (ή "διπλής ύλης"), που βρίσκονται στη γειτονική περιοχή F* του φύλλου μας F, δημιουργούν μια "επαγόμενη αρνητική καμπύλωση" σε αυτό. Αυτό είναι ακριβώς αυτό που προσπαθήσαμε να υποδείξουμε διδακτικά παραπάνω, χρησιμοποιώντας το μοντέλο ενός "αμβλυγώνιου νεκρού κώνου", όπου η κεντρική περιοχή είναι σαν ένα άλογο (μια επιφάνεια με σταθερή αρνητική καμπύλωση). Αν λάβουμε υπόψη την παραπάνω εικόνα, προτείναμε την παρουσία μιας συσσώρευσης διπλής ύλης ή φαντασματικής ύλης, με διακεκομμένη γραμμή. Αυτή δεν είναι οπτικά παρατηρήσιμη από τον δικό μας χωροχρόνο (επειδή, γεωμετρικά, τα φωτόνια δεν μπορούν να περάσουν από ένα φύλλο σε άλλο). Αλλά, όπως προτείνεται στην εικόνα, αυτές οι συσσωρεύσεις δημιουργούν ένα αρνητικό φαινόμενο λεπτού (negative lensing effect). Οι τροχιές των φωτονίων, στο φύλλο F, απεικονίζονται σχηματικά. Αλλά αυτά τα φωτόνια δεν μπορούν να αλληλεπιδράσουν με τα άτομα της φαντασματικής ύλης που αποτελούν τη συσσώρευση στη γειτονική περιοχή του φύλλου F (όπου η περίμετρος είναι απεικονισμένη με διακεκομμένη γραμμή). Έτσι, τα φωτόνια "διαπερνούν ελεύθερα τη συσσώρευση".
...Όπως ήδη υπογραμμίστηκε, αυτό που δημιουργεί το φαινόμενο είναι ο βαθμός πυκνότητας. Μια ομοιόμορφη κατανομή ύλης ή φαντασματικής ύλης δεν θα αποκλίνει την ακτινοβολία.
...Όλα συμβαίνουν, για τη συνηθισμένη ύλη "σαν να έλκει η ύλη τα φωτόνια" και για τη φαντασματική ύλη "σαν να τα απωθεί". Μια κοιλότητα που δημιουργείται στη φαντασματική ύλη θα είχε επομένως ένα συγκεντρωτικό αποτέλεσμα, όπως εξηγήθηκε παρακάτω:
...Η διευκρίνιση είναι μόνο σχηματική, αλλά, είστε ειρηνικοί: κανείς δεν ξέρει πώς να υπολογίσει την τροχιά ενός φωτονίου σε μια ανομοιόμορφη κατανομή ύλης (ή φαντασματικής ύλης).
...Σε αυτό το συγκεντρωτικό αποτέλεσμα θα προστεθεί και το αποτέλεσμα που προκύπτει από την παρουσία του γαλαξία. Αγνοώντας την παρουσία αυτού του περιβάλλοντος φαντασματικής ύλης γύρω από το αντικείμενο, δεν θα μπορούσαμε να εξηγήσουμε το φαινόμενο με τη μάζα μόνο του