| 16 |
Σχετικά με τις «αρνητικές μάζες».
Αυτό το ζήτημα των αρνητικών μαζών αναφέρεται στο βιβλίο του
Γάλλου μαθηματικού Jean-Marie Souriau (γείτονά μου και παλιού καλού φίλου).
«Structure des Systèmes Dynamiques», Dunod-France 1970, σσ. 197-200
Πρόσφατα μεταφράστηκε στα αγγλικά:
«Structure of Dynamical Systems», Birkhauser Ed. 1997. (Δυστυχώς
πολύ ακριβό : $ 124...).
Σημείο εκκίνησης : θεωρία ομάδων. Οι δυναμικές ομάδες διέπουν τη φυσική. Η
δυναμική ομάδα του Poincaré διέπει τον σχετικιστικό κόσμο. Αυτή η ομάδα είναι χτισμένη από την ομάδα
Lorentz (βλ. Geometrical Physics B). Όπως η τελευταία, η ομάδα Poincaré
έχει «τέσσερις συνιστώσες». Δύο είναι «ορθόχρονες», αναφέρονται σε σωματίδια θετικής ενέργειας και
θετικής μάζας. Το δεύτερο σύνολο δύο συνιστωσών, «αντίχρονες», διέπει
σωματίδια που κινούνται προς τα πίσω στον χρόνο. Τότε ο Souriau έδειξε (μέσω της «συζυγούς
δράσης αυτών των συνιστωσών της ομάδας στην ορμή) ότι αντιστοιχεί σε
αντικείμενα αρνητικής ενέργειας, αρνητικής μάζας.
Βασικά, δεν απαγορεύεται να μπορούν να υπάρχουν αρνητικές μάζες. Αλλά προκύπτει
ένα άμεσο πρόβλημα : το αποτέλεσμα μιας σύγκρουσης δύο σωματιδίων, του πρώτου
με θετική μάζα (και θετική ενέργεια mc2) και του άλλου
με αρνητική μάζα και ενέργεια θα έδινε... τίποτα. Κανένα σωματίδιο, και ούτε
καν χώρο, γιατί το κενό «φτιάχνεται» από «συζευγμένα φωτόνια».
Ποια είναι η λύση ;
Ίσως ο Θεός, με άπειρη σοφία και πρόνοια, αποφάσισε να ακρωτηριάσει
το αντίχρονο μέρος της δυναμικής ομάδας του Poincaré. Επομένως η ομάδα
δεν μπορεί να παράγει αρνητικές μάζες.
Ο Souriau δεν αποκλείει την πιθανότητα να μπορούσε να υπάρχει αρνητική ύλη
κάπου στο σύμπαν. Η πρότασή του :
-
Αμοιβαία έλξη μεταξύ θετικών μαζών (η ύλη μας, ο νόμος του Newton)
-
Αμοιβαία άπωση μεταξύ μιας θετικής και μιας αρνητικής μάζας (αντι-Newton)
Προσθέτει :
- Οι αρνητικές μάζες απωθούν η μία την άλλη.
Σύμφωνα με το όραμα του Souriau, οι αρνητικές μάζες θα έπρεπε να είναι εντελώς αυτιστικές,
να απωθούν τα πάντα, συμπεριλαμβανομένων άλλων αρνητικών μαζών. Θα έπρεπε απλώς να γεμίζουν όλο τον
διαθέσιμο χώρο. Κάποιου είδους πανφοβία.
Τέτοια αρνητική ύλη θα μπορούσε να συμβάλει στον εγκλωβισμό γαλαξιών.
Μεταξύ ογκωδών αντικειμένων, η αρνητική ύλη θα έπρεπε να είναι όσο το δυνατόν πιο ομοιόμορφη
ώστε να μην προκαλεί βαρυτικό φακό (σε αυτές τις ευρείες περιοχές).
Δεν θα μπορούσαμε να την ανιχνεύσουμε, παρά μόνο μέσω του εγκλωβιστικού αποτελέσματος, σε γαλαξίες και
σμήνη.
Εν πάση περιπτώσει, αν αυτή η αρνητική ύλη είναι παρούσα στο σύμπαν μας, σήμερα, θα
είχε αναμειχθεί στενά με την κανονική ύλη σε παλαιότερο χρόνο. Τότε μια σύγκρουση
σε αυτό το πυκνό μείγμα θα είχε προκαλέσει αμοιβαία πλήρη εκμηδένιση :
- mc2 - mc2 = μηδέν.......
Αντίστροφη βαρυτική εστίαση.
Η θετική βαρυτική εστίαση έχει αναφερθεί στο σχήμα 44, σε προηγούμενη
ενότητα. Χρησιμοποιήσαμε το χονδρικό μοντέλο του αμβλέος (posicone).
Μια συγκέντρωση «αρνητικής μάζας» θα αντιστοιχούσε στο «αμβλύ negacone».
Βλ. σχήματα 88 και 89. Παίρνουμε ένα αποκλίνον σύστημα γεωδαισιακών.
Αυτή είναι μια ακριβής λύση της εξίσωσης πεδίου. Βλ. :
Jean-Pierre Petit and Pierre Midy : Matter ghost matter astrophysics.
2 : Conjugated steady state metrics. Exact solutions. Geometrical Physics
A , 5, 1998.
Στο σχήμα 88 βλέπουμε ότι λειτουργεί σαν η αρνητική μάζα να απωθεί τα φωτόνια».
(88)
ΣΗΜ : Ομοιόμορφη κατανομή θετικής ή αρνητικής μάζας
δεν παράγει θετικό ή αρνητικό φαινόμενο φακού.
Αποτέλεσμα εγκλωβισμού λόγω περιβάλλουσας αρνητικής μάζας.
Οι θετικές μάζες έλκονται μεταξύ τους, ακολουθώντας τον νόμο του
Newton. Βαρυτική αστάθεια (αστάθεια Jeans) συμβαίνει στη θετική ύλη. Αυτό δίνει
συγκεντρώσεις μάζας (γαλαξίες, σμήνη γαλαξιών). Σύμφωνα με την ιδέα του Souriau, αν υπάρχει αρνητική ύλη, θα βρισκόταν μεταξύ των αντικειμένων θετικής
μάζας, γεμίζοντας όλο τον διαθέσιμο, διάμεσο χώρο. Αν η αρνητική ύλη
απωθεί την αρνητική ύλη, το μέσο θα ήταν πολύ ομοιόμορφο μεταξύ των συστάδων θετικής
ύλης. Αυτή η υποθετική αρνητική ύλη θα ήταν κενωματική. Βλ. εικ. (89).
(89)
Για παράδειγμα οι γαλαξίες θα μπορούσαν να λάβουν θέση σε αυτή την κενωματική
κατανομή αρνητικής μάζας.
(90)
Η αντιπίεση λόγω των αρνητικών μαζών θα συμμετείχε
στον εγκλωβισμό των γαλαξιών.
Ας φανταστούμε ένα διδακτικό μοντέλο : μια μεγάλη τέντα τοποθετημένη σε
πασσάλους, που παριστάνουν θετικές μάζες. Όσο πιο μυτεροί είναι οι πάσσαλοι, τόσο πυκνότερες είναι οι
συγκεντρώσεις μάζας. Αντιστρόφως, όσο πιο αμβλείς είναι οι πάσσαλοι, τόσο μεγαλύτερες είναι αυτές
οι συγκεντρώσεις μάζας.
(91)
Οι πάσσαλοι της τέντας
(92)
Το τμήμα του μουσαμά που βρίσκεται σε επαφή με τους
πασσάλους παρουσιάζει θετική καμπυλότητα. Μεταξύ αυτών των σημείων η καμπυλότητα είναι αρνητική.
Αν το κεφάλι του πασσάλου είναι μυτερό δίνει μια σημειακή μάζα, ένα σημείο συγκεντρωμένης
θετικής καμπυλότητας (ένα κωνικό σημείο).
Σφαιρικά, ιδωμένη από μεγάλη απόσταση, η τέντα είναι επίπεδη. Αυτό σημαίνει ότι, εδώ,
το ποσό της θετικής καμπυλότητας είναι ίσο με το ποσό της αρνητικής. Φυσικά
θα αντιστοιχούσε σε έναν κόσμο όπου το ποσό της θετικής μάζας θα έπρεπε να είναι
ίσο και αντίθετο με το ποσό της αρνητικής μάζας ( M* = - M ).
(93)
Έχουμε σχεδιάσει μερικές γεωδαισιακές (92) και τις επίπεδες προβολές τους
(94).
(94)
Εγκαταλείψτε τη διδακτική εικόνα. Τι γίνεται με την 4δ-υπερεπιφάνεια
;
