Σύμπαν και εξέλιξη των φυσικών σταθερών

En résumé (grâce à un LLM libre auto-hébergé)

  • Το έγγραφο παρουσιάζει ένα μοντέλο δίδυμου σύμπαντος, όπου οι φυσικές σταθερές μεταβάλλονται με τον χρόνο και επηρεάζουν την εξέλιξη του σύμπαντος.
  • Εξηγεί πώς η αλληλεπίδραση μεταξύ του δίδυμου σύμπαντος και του δικού μας μπορεί να εξηγήσει τον σχηματισμό γαλαξιών και τα φαινόμενα βαρυτικού φακού.
  • Το κείμενο πραγματεύεται επίσης υποθέσεις για τις μαύρες τρύπες και προτείνει μια εναλλακτική στην ύπαρξή τους, βασιζόμενο σε μοντέλα φυσικής των αστέρων νετρονίων.

Σύμπαν και εξέλιξη των φυσικών σταθερών

...Το σύστημα (27-a) και (27-b) δίνει μια μη συμμετρική εξελικτική ιστορία συζευγμένων σύμπαντων. Στην αναφορά [6] αναπτύσσεται ένα μοντέλο στο οποίο οι λεγόμενες φυσικές σταθερές είναι «εξαρτώμενες του χρόνου». Βλ. Σχήμα 5.

Σχ. 4: Εξέλιξη των λεγόμενων φυσικών σταθερών.

...Αυτή η εργασία βασίζεται σε προηγούμενες εργασίες ([10] ** ******, [11], [12]). Προσφέρει μια άλλη παρατηρησιακή επιβεβαίωση, όπως αναφέρθηκε για πρώτη φορά στην αναφορά [7]: ο κοσμικός ορίζοντας δεν μεταβάλλεται πλέον όπως ο κοσμικός χρόνος t όταν μεταβάλλεται το c. Καταλήγουμε στο:
(28)

Ορίζοντας = R(t)

το οποίο εξασφαλίζει την ομοιογένεια του σύμπαντος κάθε στιγμή. Αυτή η θεωρία αντιστοιχεί στη θεωρία του πληθωρισμού του Λίντε.
Επιπλέον, προσομοιώσεις 2D έδειξαν ότι, όταν αλληλεπιδρά με τη διπλωματική της δομή, ένας γαλαξίας σχηματίζει δομή σπειροειδούς με ράβδο, γεγονός που μας δίνει μια εναλλακτική ερμηνεία του φαινομένου, όσον αφορά την αλληλεπίδραση του γαλαξία με «την εικόνα του» στο διπλωματικό σύμπαν. Στην αναφορά [7] δείξαμε ότι το μοντέλο παρέχει μια εναλλακτική ερμηνεία των ισχυρών φαινομένων βαρυτικού φακού, ερμηνευόμενων ως «φαινόμενο αρνητικού φακού».

.

4 - Το διπλωματικό σύμπαν: πώς μοιάζει;

...Το μοντέλο του διπλωματικού σύμπαντος εξηγεί την πολύ μεγάλη δομή του σύμπαντος. Ο χρόνος Jeans μεταβάλλεται αντιστρόφως ανάλογα με την τετραγωνική ρίζα της πυκνότητας μάζας. Επειδή το διπλωματικό σύμπαν είναι πιο πυκνό, υφίσταται πρώτα βαρυτική αστάθεια μετά την αποσύζευξη της ακτινοβολίας, σχηματίζει συσσωματώματα και απωθεί την ύλη μας, η οποία καταλαμβάνει τον χώρο που παραμένει κενός. Βλ. Σχήμα 5.

Σχ. 5: Διπλωματικό σύμπαν και το σύμπαν μας: συζευγμένες δομές VLS.

...Στα δεξιά: αυτό που μπορούμε να παρατηρήσουμε οπτικά. Στα αριστερά: η δομή του διπλωματικού σύμπαντος. Στο Σχήμα 6, οι δύο συνδυασμένες.

Σχ. 6: Οι δύο συνδυασμένες.

...Όπως βλέπουμε, τα συσσωματώματα διπλωματικής ύλης βρίσκονται στο κέντρο των κυψελίδων και κρατούν την κοινή ύλη σε απόσταση. Με αυτή την ευκαιρία (βλ. αναφορά [7]) παρέχεται ένα ενδιαφέρον μοντέλο για τον σχηματισμό των γαλαξιών. Αν κάποιος μπορούσε να ταξιδέψει στο διπλωματικό σύμπαν, θα έβλεπε απλώς τα μακρινά συσσωματώματα. Μπορούν να συγκριθούν με γιγάντια προ-άστρα, με σχεδόν άπειρο χρόνο ψύξης. Εκπέμπουν ηλεκτρομαγνητική ενέργεια που αντιστοιχεί στο κόκκινο και υπέρυθρο φως. Αν το διπλωματικό σύμπαν υπήρχε, θα ήταν αρκετά διαφορετικό από το δικό μας: δεν θα περιείχε άστρα, πλανήτες όπως τα δικά μας. Θα ήταν απλώς γεμάτο από αυτά τα τεράστια «προ-άστρα», αποτελούμενα από υδρογόνο και ήλιο. Η ζωή δεν θα υπήρχε στο διπλωματικό σύμπαν.

5 - Φυσική μεταφορά στον υπερχώρο.

...Αλλά αυτό δεν είναι το θέμα αυτής της εργασίας, η οποία αφιερώνεται στο πρόβλημα του διαστρικού ταξιδιού.
Ποια είναι η σχέση;

...Όπως μπορούμε να δούμε στην ενότητα 2, η ταχύτητα του φωτός c*, στον διπλωματικό χώρο, μπορεί να είναι πολύ διαφορετική από αυτή του δικού μας σύμπαντος. Το c* θα μπορούσε να είναι 50 φορές μεγαλύτερο από το c. Αν μπορούσαμε να βρούμε έναν τρόπο να «μεταφερθούμε» στον διπλωματικό χώρο, θα μπορούσαμε να ταξιδέψουμε μέσα σε αυτόν, χρησιμοποιώντας αυτόν τον διπλωματικό χώρο ως μια είδους υπόγεια γραμμή ταχείας κυκλοφορίας.

...Στη φυσική, πολλά «τεχνητά φαινόμενα», οφειλόμενα στην ανθρώπινη δραστηριότητα, μπορούν να συνδεθούν με παρόμοια φυσικά φαινόμενα. Παράδειγμα: η σύντηξη. Βιώνουμε μια «τεχνητή σύντηξη» στις βόμβες υδρογόνου. Αλλά η φύση το έκανε φυσικά πριν από δισεκατομμύρια χρόνια και η διαδικασία συνεχίζεται στα άστρα. Άλλο παράδειγμα: τα κύματα κρούσης. Γνωρίζουμε πώς να δημιουργήσουμε κύματα κρούσης με αεροπλάνα ή όπλα. Η φύση παράγει κύματα κρούσης με τις αστραπές, τους κεραυνούς (λόγω θερμικού φαινομένου). Αν η μεταφορά στον υπερχώρο γινόταν δυνατή, από τον χώρο μας προς τον διπλωματικό χώρο, μπορούμε να σκεφτούμε ότι η φύση το πειραματίζεται «φυσικά».

...Σχεδόν όλοι οι επιστήμονες πιστεύουν στην ύπαρξη των μαύρων τρυπών. Αλλά αυτό δεν έχει αποδειχθεί πειραματικά. Η μελέτη της δυναμικής των κέντρων πολλών γαλαξιών υποδηλώνει ότι θα μπορούσαν να βρίσκονται εκεί «γιγάντιες μαύρες τρύπες». Αλλά οι παρατηρήσεις ακτίνων Χ έδειξαν ότι αυτές οι γιγάντιες μαύρες τρύπες (εκατομμυρίων ηλιακών μαζών) ήταν παράξενα «σιωπηλές».

...Έχουμε πολύ λίγους υποψήφιους για «κοινές» μαύρες τρύπες συζευγμένες με κοινά άστρα, και είναι αρκετά μακριά. Όλοι γνωρίζουν ότι η μέτρηση των αποστάσεων προς τα άστρα παραμένει πολύ αμφιλεγόμενη. Δείτε για παράδειγμα τις πρόσφατες επικρίσεις σχετικά με τα δεδομένα του Hipparcos. Μια μικρή μεταβολή της απόστασης προς ένα διπλό σύστημα στο οποίο πιστεύεται ότι ένα από τα στοιχεία θα ήταν μια μαύρη τρύπα, θα μετέτρεπε αυτήν σε ένα απλό αστέρι νετρονίων, το οποίο επίσης εκπέμπει ακτίνες Χ.

...Η μαύρη τρύπα είναι θέμα πίστης. Η πλειονότητα των επιστημόνων πιστεύει στην ύπαρξη μαύρων τρυπών, μικρών ή γιγάντιων, τίποτα περισσότερο. Αν κάποιος δείχνει κάποιο σκεπτικισμό, απαντούν:

  • Τι προτείνεις; Έχεις μια ανταγωνιστική θεωρία; Ποιος θα μπορούσε να είναι ο προορισμός ενός αστέρα νετρονίων που ξεπερνά το όριο σταθερότητάς του; (κοντά στις 2,5 ηλιακές μάζες).

...Προσωπικά, πιστεύω ότι τη στιγμή που ένα αστέρι νετρονίων ξεπερνά το όριο σταθερότητάς του, σχηματίζεται ένα υπερτορικό γεφύρι στο κέντρο του, μέσω του οποίου ρέει η ύλη. Αυτό θα μπορούσε να είναι ένα ήπιο φαινόμενο, στην περίπτωση που ένα αστέρι νετρονίων φτάνει στην κρίσιμη μάζα μέσω συνεχούς μεταφοράς ύλης από ένα συνοδό άστρο. Αυτή η ιδέα παρουσιάζεται στην ιστοσελίδα μου ("[questionable
(29)

ενώ το εσωτερικό αντιστοιχεί σε
(30)

...Και τα δύο γίνονται «παθολογικά» για την ίδια τιμή της ακτίνας, που αντιστοιχεί στην ακτίνα Schwarzschild. Στο Σχήμα 7, μια σχηματική περιγραφή ενός υποκρίσιμου αστέρα νετρονίων.

Σχ. 7: Υποκρίσιμο αστέρι νετρονίων.

...Με γκρι: το αστέρι νετρονίων. Στο εσωτερικό: η ακτίνα Schwarzschild (αυτή του Ήλιου είναι 2,7 χιλιόμετρα). Στο εξωτερικό, μια εξωτερική κρίσιμη ακτίνα, η οποία εξαρτάται μόνο από την τιμή της πυκνότητας του υλικού, θεωρούμενης σταθερής, έτσι ώστε αυτή η διακεκομμένη σφαίρα να παραμένει σταθερή όταν αυξάνεται η μάζα του άστρου. Το Σχήμα 8 δείχνει την άνοδο προς τις «γεωμετρικές κρίσιμες τιμές», οι οποίες περιλαμβάνουν τις δύο μετρικές. Η γεωμετρική κρίσιμη τιμή εμφανίζεται για την ίδια τιμή της ακτίνας.

Σχ. 8: Γεωμετρική κρίσιμη τιμή.

που είναι η ακτίνα Schwarzschild:
(31)

r είναι η (σταθερή) πυκνότητα μάζας στο εσωτερικό του αστέρα νετρονίων. c είναι η ταχύτητα του φωτός. rn είναι η ακτίνα του άστρου. Η επόμενη εξίσωση (από την αναφορά [13]) είναι η εξίσωση TOV, εξίσωση κατάστασης που περιγράφει το εσωτερικό ενός αστέρα νετρονίων:
(32)

...Τώρα, μπορούμε να συγκρίνουμε την υπολογιζόμενη πίεση, σύμφωνα με αυτό το κλασικό μοντέλο TOV, για διαφορετικές τιμές της ακτίνας του αστέρα νετρονίων.

Σχ. 8: Εξέλιξη της πίεσης στο εσωτερικό ενός αστέρα νετρονίων, για αυξανόμενες τιμές της εξωτερικής του ακτίνας.

...Για μέτριες τιμές της ακτίνας, ας πούμε < 0,9 r crit, η πίεση μεταβάλλεται αργά. Αλλά ξαφνικά, όταν η ακτίνα πλησιάζει μια νέα κρίσιμη τιμή:
(33)

r crit = 0,9429 Rs

η πίεση γίνεται άπειρη στο κέντρο, έτσι ώστε αυτή η φυσική κρίσιμη τιμή να εμφανίζεται πριν από την κλασική γεωμετρική κρίσιμη τιμή. Λίγη προσοχή έχει δοθεί σε αυτό το σημαντικό σημείο για περισσότερο από μισό αιώνα.

...Η αύξηση της μάζας ενός αστέρα νετρονίων υποτίθεται ότι είναι αρχικά ένα φυσικό πρόβλημα, όχι ένα καθαρά γεωμετρικό και μαθηματικό πρόβλημα. Πριν σκεφτούμε τη γεωμετρική κρίσιμη τιμή, πρέπει να αντιμετωπίσουμε μια πρώτη ερώτηση:

  • Τι συμβαίνει όταν η πίεση γίνεται άπειρη στο κέντρο ενός αστέρα νετρονίων;

...Σε πολλές εργασίες, και ειδικά στην [7], ανέπτυξα ένα μοντέλο όπου οι σταθερές της φυσικής εξαρτώνται από την πυκνότητα ενέργειας, κάτι που αντιστοιχεί στο Σχήμα 4. Όπως μπορούμε να δούμε, όταν η πυκνότητα ενέργειας γίνεται άπειρη (και μια πίεση είναι μια πυκνότητα ενέργειας), η ταχύτητα του φωτός γίνεται άπειρη. Όλες οι σταθερές αλλοιώνονται έντονα. Πιστεύω ότι ένα παρόμοιο φαινόμενο θα μπορούσε να συμβεί στο κέντρο ενός αστέρα νετρονίων, όταν πλησιάζει τη φυσική κρίσιμη τιμή. Θα μπορούσε να σχηματιστεί ένα γεφύρι, συνδέοντας τις δύο πτυχές του σύμπαντος, καθιστώντας δυνατή τη μεταφορά μάζας από την πτυχή μας προς την άλλη. Ένας χονδρικός υπολογισμός δείχνει ότι μια πολύ μικρή «διαστημική γέφυρα», όσο μια μικρή μπάλα, θα μπορούσε να εκτοξεύσει, λόγω της εξαιρετικά υψηλής πυκνότητας μάζας και της σχετικιστικής ταχύτητας, μια ροή μάζας που αντιστοιχεί στον ηλιακό άνεμο ενός συνοδού άστρου, αν απορροφηθεί από το αστέρι νετρονίων.

...Αν αυτή η ιδέα είναι έγκυρη, ένα τέτοιο φαινόμενο θα διατηρούσε αυτόματα τα αστέρια νετρονίων πέρα από τη γεωμετρική κρίσιμη τιμή. Το σύστημα θα λειτουργούσε σαν το σифόνι μιας μπανιέρας. Οι επόμενες εικόνες είναι διδακτικές απεικονίσεις της διαδικασίας.

Σχ. 9: Διδακτική απεικόνιση ενός υποκρίσιμου αστέρα νετρονίων, συζευγμένου με ένα συνοδό άστρο.

**Σχ. 10: Διδακτικό μοντέλο του μοντέλου μου, ανταγωνιστικό προς το μοντέλο της μαύρης τρύπας:
Επιπλέον ύλη θα εκτοξευόταν στον διπλωματικό χώρο μέσω μιας διαστημικής γέφυρας. **

AVT_Jean-Pierre-Petit_8090