κοσμολογία διπλού σύμπαντος Φαινόμενο ύλης-φαινόμενο ύλης.3: Η ακτινοβολική εποχή: Το πρόβλημα της "προέλευσης" του σύμπαντος. Το πρόβλημα της ομοιογένειας του πρώιμου σύμπαντος. (σελ. 7)
6) Συμπέρασμα.
Ακολουθούμε τη βασική ιδέα: κατά την εποχή που κυριαρχεί η ύλη (η οποία υποτίθεται να συμβαίνει ταυτόχρονα για και τα δύο συστήματα: ύλη και φαινόμενη ύλη), οι ποσότητες {c, G, h, m, e, eo} συμπεριφέρονται ως απόλυτες σταθερές. Κατά την ακτινοβολική εποχή, μεταβάλλονται με τον χρόνο.
Όπως φαίνεται στην αναφορά [4], η c και η G μπορεί να μεταβάλλονται με τον χρόνο. Υπογραμμίζουμε ότι η μετάβαση από τη χρονική μεταβλητή x° στο κοσμικό χρόνο t δεν είναι αυτόματη x° = c₀t, με σταθερή ταχύτητα φωτός c₀. Είναι δυνατά συστήματα με x° = c(t)t.
Στη συνέχεια, αναζητούμε χρονικές μεταβολές G(t), c(t), h(t), m(t), e(t), eo(t) που διατηρούν όλες τις εξισώσεις της φυσικής αναλλοίωτες. Βρίσκουμε αυτές τις μεταβολές και δείχνουμε ότι δίνουν για αυτή την ακτινοβολική εποχή ένα κοινό νόμο εξέλιξης: R(t) = R*(t) ≈ t²/³.
Ως αποτέλεσμα, η εντροπία ανά βαρυόνιο δεν είναι πλέον σταθερή, αλλά μεταβάλλεται ως Log t (το λεγόμενο συμφωνικό χρόνο). Μεταφρασμένη στις συντεταγμένες {s, x, y, z}, το μετρικό γίνεται συμφωνικά επίπεδο.
Φανταζόμαστε ένα βασικό ρολόι που αποτελείται από δύο μάζες m που περιφέρονται γύρω από το κοινό κέντρο βάρους. Υπολογίζουμε πόσα στροφάκια έχουν συμβεί από τη "προέλευση του χρόνου t = 0" και βρίσκουμε ότι είναι άπειρα. Συμπεραίνουμε ότι ο "κοσμικός χρόνος" t δεν είναι πλέον κατάλληλη μεταβλητή για την ακτινοβολική εποχή. Για αυτή την τελευταία, ο s γίνεται καλύτερη χρονική μεταβλητή για την περιγραφή των γεγονότων. Θεωρούμε μία στροφή του ρολογιού μας ως ένα γεγονός. Ως συμπέρασμα, άπειρα (μικροφυσικά) γεγονότα συνέβησαν στο μακρινό παρελθόν. Αν ταυτίσουμε τον χρόνο με τα γεγονότα, το σύμπαν δεν έχει πλέον αρχή χρόνου. Η "αρχική ιδιομορφία" εξαφανίζεται.
Υπολογίζουμε το κοσμολογικό ορίζοντα και βρίσκουμε ότι μεταβάλλεται ως R, έτσι ώστε να διασφαλίζεται η ομοιογένεια του πρώιμου σύμπαντος. Η θεωρία της εκτατικής διαστολής, με τις βαριές υποθέσεις της, δεν είναι πλέον απαραίτητη.
Βιβλιογραφία.
[1] J.P. Petit: Το φαινόμενο της έλλειψης μάζας. Il Nuovo Cimento, B, τόμος 109, Ιούλιος 1994, σελ. 697-710 [1] J.P. Petit, P. Midy και F. Landsheat: Φαινόμενη ύλη-φαινόμενη ύλη αστροφυσική. Astrom. και Astrophys. αναφορά....
[2] J.P. Petit, Mod. Phys. Lett. A3 (1988) 1527
[3] J.P. Petit & P. Midy: Φαινόμενη ύλη-φαινόμενη ύλη αστροφυσική. 1: Το γεωμετρικό πλαίσιο. Η εποχή της ύλης και η προσέγγιση της Νευτώνειας. Γεωμετρική Φυσική A, 4, Μάρτιος 1998.
[4] J.P. Petit, Mod. Phys. Lett. A3 (1988) 1733
[5] J.P. Petit, Mod. Phys. Lett. A4 (1989) 2201
[6] Petit J.P.: Κοσμολογία διπλού σύμπαντος. Αστροφυσική και Διάστημα. Αστρ. Και Διάστημα 226: 273-307, 1995
[7] J.P. Petit και P. Midy: Φαινόμενη ύλη-φαινόμενη ύλη αστροφυσική. 5: Αποτελέσματα αριθμητικών προσομοιώσεων 2D. VLS. Για μία δυνατή σχηματογένεση γαλαξιών. Γεωμετρική Φυσική A, 8, Μάρτιος 1998.
Ευχαριστίες:
Ο συγγραφέας ευχαριστεί τον κ. J.M. Souriau για χρήσιμες συμβουλές και σχόλια.
Αυτή η εργασία υποστηρίζεται από το γαλλικό CNRS και από την εταιρεία A. Dreyer Brevets et Développement.
Καταχωρήθηκε σε κλεισμένο φάκελο στην Ακαδημία Επιστημών της Παρισιού, 1998. ___________________________________________________________
Σχόλιο.
Αυτή η εργασία αποτελεί μία σύνδεση μεταξύ των δύο προσεγγίσεων, της μίας που δημοσιεύτηκε στο Astrophysics and Space Science (το άρθρο 2 του υπο-τόμου Geometrical Physics) και της άλλης που αναπτύχθηκε στο άρθρο 3 (Απωθητική φαινόμενη ύλη). Σε αυτό το άρθρο, το σύστημα των δύο εξισώσεων πεδίου:
(3)
(4)
αποτελούσε μία είδους αντικατασκευή, η οποία είχε ως αποτέλεσμα να συνδέσει το πρότυπο της κανονικής φυσικής στη φάση ακτινοβολίας, οι εξισώσεις γίνονταν τότε:
(3')
(4')
δηλαδή... δύο φορές το πρότυπο της κανονικής φυσικής. Αυτό επέτρεπε να αποκατασταθεί μία αρκετά έντονη διαστολή σε αυτή τη φάση, ώστε να καταψύξει τη νουκλεοσύνθεση που παράγει το ήλιο. Με ένα σύστημα:
S = c ( Tr - T*r)
S* = c ( T*r - Tr)
με "σταθερές" σταθερές, η διαστολή (R ≈ R* ≈ t) θα ήταν τότε πολύ αργή. Όλο το υδρογόνο του σύμπαντος θα μετατρεπόταν σε ήλιο.
Επιστρέφοντας στο σύστημα (3) + (4), αυτό παρουσίαζε μία δυσκολία, πρόβλημα που υπογραμμίστηκε με μεγάλη επικρίσιμη ορθότητα από τον αξιολογητή του A & A. Όταν φωτόνια μετατρέπονταν σε ύλη και αντίστροφα (όπως αναφέρθηκε στο άρθρο), η συμβολή τους στο πεδίο αλλάζει πρόσημο, και δεν μπορούσαμε να δούμε πώς να το δικαιολογήσουμε.
Η χρήση του μοντέλου με μεταβλητές σταθερές για τη φάση ακτινοβολίας προσέφερε τότε μία ενιαία και συνεπή λύση. Ανεξάρτητα από το αν αυτό το μοντέλο θα διατηρηθεί ή όχι, θα υπάρχει μία πολύ περίεργη ιδιότητα: ότι όλες οι γνωστές εξισώσεις της φυσικής μας είναι αναλλοίωτες ως προς τη γενικευμένη μετασχηματισμό της διαστάσεως που προτείνεται. Πρέπει να κατανοήσουμε την εξίσωση πεδίου (ακόμη και αν περιοριστούμε στην εξίσωση του Einstein), τις πλήρεις εξισώσεις Maxwell και τις εξισώσεις Schrödinger.
Συχνά διαβάζουμε ότι οι σταθερές της φυσικής δεν μπορούν να μεταβάλλονται, επειδή κάθε μεταβολή, ακόμη και μία μικρή, μίας από αυτές θα οδηγούσε αμέσως σε φυσικές αδυναμίες. Σίγουρα. Αλλά δεν πρόκειται για τη μεταβολή μίας ή λίγων σταθερών, αλλά για την ταυτόχρονη μεταβολή όλων.
Τα όργανα μέτρησης κατασκευάζονται με βάση τις εξισώσεις της φυσικής και τις σταθερές τους. Αν εξετάσουμε ένα τέτοιο φαινόμενο διαστάσεως με αυτές τις συγχρόνες μεταβολές όλων των σταθερών, γίνεται αδύνατο να εντοπίσουμε αυτό το φαινόμενο στο εργαστήριο, επειδή τα όργανα μέτρησης προχωρούν ταυτόχρονα με το φαινόμενο που θα έπρεπε να εντοπίσουν. Είναι ισοδύναμο με το να προσπαθήσει κανείς να ανακαλύψει μία μεταβολή της θερμοκρασίας μετρώντας τη διαστολή μίας σιδερένιας πίστας με μία κλίμακα από το ίδιο μέταλλο. Γνωρίζω ότι αυτό είναι ένα σημείο που οι άνθρωποι έχουν δυσκολία να κατανοήσουν και ακόμη μεγαλύτερη να αποδεχτούν.
Φυσικά, αυτή η περιγραφή της ακτινοβολικής εποχής είναι επίσης μία αρχική πρόταση. Δεν λαμβάνει υπόψη την ασθενή ή τη δυναμική αλληλεπίδραση. Για να επεκταθεί αυτό, θα πρέπει να φανταστούμε άλλους νόμους μεταβολής των σταθερών που σχετίζονται με αυτά τα πεδία. Παρατηρούμε εν παρόδω ότι σε αυτό το περίεργο μοντέλο ο χρόνος Planck μεταβάλλεται ως t και η μήκος Planck ως R, που απομακρύνει τη "κβαντική φράγμα" όσο πλησιάζουμε προς το "αρχικό