F3212 Cosmologie des univers jumeaux (p. 12)
Conclusion. ...
À partir de l’équation de champ présentée dans un article antérieur [1], nous avons exposé de nouveaux résultats, obtenus à l’aide de simulations numériques réalisées par F. Lansheat. Ce travail fournit une explication possible de la structure très vaste, épongeuse, de l’Univers, et constitue une alternative à la théorie classique des « pancakes », puisque nos structures sont stables sur une durée comparable à l’âge de l’Univers. Ensuite, nous avons développé une théorie de la lentille gravitationnelle inverse : les effets de lentille observés pourraient être principalement dus à l’effet de la matière antipodale environnante, agissant comme une distribution de masse négative, plutôt qu’à l’action propre de la galaxie. Cela remet en cause le concept de matière noire. Enfin, à partir de l’équation de champ S = c (T − A(T)), nous avons élaboré un modèle cosmologique comportant des « constantes variables ». Du fait de l’hypothèse d’homogénéité (T = A(T) = constante dans l’espace), la métrique doit être solution de l’équation S = 0, bien que la masse totale de cet univers clos soit non nulle (T¹⁰). Afin d’éviter la trivialité de la solution classique ultérieure R » t, nous avons construit une solution comportant des « constantes variables ». Nous avons déduit les lois reliant les différentes constantes physiques : G, c, h, m, afin de conserver l’invariance des équations fondamentales, de sorte que la variation de ces constantes n’est pas mesurable en laboratoire. Le seul effet de ce processus est le décalage vers le rouge, dû à la variation séculaire de ces constantes.
… Toutes les énergies sont conservées, mais pas les masses. Nous avons constaté que toutes les longueurs caractéristiques (Schwarzschild, Jeans, Compton, Planck) varient comme la longueur caractéristique R, d’où il découle que tous les temps caractéristiques varient comme le temps cosmologique t.
… Dans ces conditions, l’énergie du photon hν étant conservée au cours de son trajet, la diminution de sa fréquence est due à l’augmentation de la constante de Planck h » t.
… Dans un tel cadre, les équations de champ admettent une unique solution, correspondant à une courbure négative et à une loi d’évolution : R » t²/³.
… Le modèle n’est plus isentropique et s = Log t. L’horizon cosmologique varie comme R, garantissant ainsi l’homogénéité de l’Univers à tout instant, ce qui remet en question la théorie de l’inflation. Nous retrouvons, pour des distances modérées, la loi de Hubble. Nous obtenons une nouvelle loi : distance = f(z), très proche de la loi classique pour les décalages vers le rouge modérés.
… Un test observationnel est suggéré, fondé sur les valeurs des tailles angulaires d’objets lointains. En comparant les données disponibles aux prédictions de notre modèle et à celles du modèle (particulier) d’Einstein-de Sitter, nous observons un léger avantage pour le premier. Évidemment, un seul test ne peut valider un tel modèle.
Références
(1) Petit J.P. : The missing mass effect. Il Nuovo Cimento B Vol. 109, juillet 1994, pp. 697-710
(2) Zel’dovich Ya.B., Astrofisica 6, 319 MNRAS 192, 192 (1970)
(3) Doroskhevitch A.G. MNRAS 192, 32 (1980)
(4) Klypin A.A & Shandarin S.F. MNRAS, 204, 891 (1983)
(5) Centrella J.M. & Mellot A.L. Nature 305, 196 (1983)
(6) Mellot J.M. & Shandarin S.F. Nature 346, 633 (1990)
(7) Shandarin S.F. In Large Scale Structures of the Universe, éd. J. Audouze, M.C. Peleton et A. Szalay, 273. Dordrecht : Kluwer (1988)
(8) Kofman L.A, Pogosyan D., and Shandarin S. MNRAS 242, 200 (1990)
(9) Peebles P.J.E. Principles of Physical Cosmology, Princeton University Press (1993)
(10) R. Adler, M. Bazin & M. Schiffer : Introduction to General Relativity, Mac-Graw Hill book company (1975)
(11) V.S. Troitskii, Astrophysics and Space Science 139 (1987) 389-411
(12) J.P. Petit, Mod. Phys. Lett. A3 (1988) 1527
(13) J.P. Petit, Mod. Phys. Lett. A3 (1988) 1733
(14) J.P. Petit, Mod. Phys. Lett. A4 (1989) 2201
(15) E.A. Milne : Kinematic Relativity, Oxford (1948)
(16) P.A. Dirac : 1937, Nature, 139, 323
(17) P.A. Dirac : 1973, Proc. Roy. Soc. London, A333, 403
(18) F. Hoyle & J.V. Narlikar : Cosmological models in conformally invariant gravitational theory. Mon. Notices Roy. Astr. Soc. 1972, 155, pp. 305-325
(19) V. Canuto & J. Lodenquai : Dirac cosmology, Ap.J. 211 : 342-356, 15 janvier 1977
(20) T.C. Van Flandern : Is the gravitational constant changing ? Ap.J., 248 : 813-816
(21) V. Canuto & S.H. Hsieh : The 3 K blackbody radiation, Dirac's large numbers hypothesis, and scale-covariant cosmology, Ap.J., 224 : 302-307, 1er septembre 1978
(22) A. Julg. Dirac's large numbers hypothesis and continuous creation, Ap.J. 271 : 9-10, 1er août 1983
(23) Brans and Dicke [*], Phys. Rev. 124-925 (1961)
(24) Ratra, Astrophys. J. Lett. 391, L1 (1992)
(25) Guth, Phys. Rev. D23, 347 (1981)
(26) Sugiyama and Sato, Astrophys. Jr. 387, 439 (1992)
(27) Yoshii and Sato, Astrophys. J. Lett. 387, L7 (1992)
(28) H. Reeves, Rev. Mod. Phys, 66, 193 (1994)
(29) V.S. Troitskii, Astrophysics and Space Science 139 (1987) 389-411
(30) J.M. Souriau Structure des systèmes dynamiques, Ed. Dunod (1970), France
(31) Taylor, Rev. Mod. Phys. 66, 711 (1994)
(32) Bahcall N.A 1988 Ann. Rev. of Astron. Ap. 26, 631 (19-20)
(33) Bahcall N.A and Soneira R.M. 1992 Ap. J. 392, 419
(34) Bahcall N.A and West M.J. 1992, Ap. J. 392, 419
(35) Luo X. and Schramm D.N. 1992. Science 256, 313
(36) P.D. Barthel & G.K. Miley. Evolution of radio structure in quasars: a new probe of protogalaxies ? Nature Vol 333, 26 mai 1988
(37) A.D. Sakharov, ZhETF Pis’ma 5 : 32 (1967); JETP Lett. 5, 24 (1967) trad. Preprint R2-4267, JINR, Dubna
(38) D. Novikov, ZhETF Pis’ma 3 : 223 (1966) ; JETP Lett. 3 : 142 (1966), trad. Astr. Zh. 43 : 911 (1966) Sov. Astr. 10 : 731 (1967)
(39) J.P. Petit : « Univers énantiomorphes à temps propres opposés », CRAS du 8 mai 1977, t. 285, pp. 1217-1221
(40) J.P. Petit : « Univers en interaction avec leur image dans le miroir du temps », CRAS du 6 juin 1977, t. 284, série A, pp. 1413-1416
(41) J.P. Petit Le Topologicon, Ed. Belin, France, 1983.
Remerciements :
Ce travail a été soutenu par le CNRS français et par la société A. Dreyer Brevets et Développement.
Version originale (anglais)
F3212 Twin Universes cosmology (p 12)
Conclusion. ...
Starting from the field equation presented in a former paper [1] we have presented new results, based on numerical simulations, performed by F. Lansheat. This provides a possible explation of the spongy very large structure of the Universe and is an alternative to the classical pancakes theory, fot our structures are stable over a period of time comparable to the age of the Universe. Then we developped a theory of inverse gravitational lensing : the observed lensing effects could be mainly due to the effect of surrounding antipodal matter, acting like a distribution of negative mass, than to the action of the galaxy itself. This challenges the dark matter concept. Then, starting from the field equation** S = c (T - A**(T)) we have developped a cosmological model with "variable constants". Because of the hypothesis of homogeneity (T = A(T) = constant over space) the metric must be solution of the equation S = 0, although the total mass of this closed universe is non-zero (T¹0). In order to avoid the triviality of the classical subsequent solution R » t, we have built a solution with "variable constants". We have derived the laws linking the different constants of physics :
G , c , h , m in order to keep the basic equations invariant, so that the variation of these constants is not measurable in the laboratory. The only effect of this process is the red shift, due to the secular variation of these constants.
...All the energies are conserved, but not the masses. We have found that all the characteristic lengths (Schwarzschild, Jeans, Compton, Planck) vary like the characteritic length R, whence all the characteristic times vary like the cosmic time t.
...As the energy of the photon hn is conserved over its flight, the decrease of its frequency is due to the growth of the Planck constant h » t
...In such conditions the field equations has a single solution, corresponding to a negative curvature and to an evolution law : R » t 2/3.
...The model is no longer isentropic and s » Log t. The cosmologic horizon varies like R, so that the homogeneity of the Universe is ensured at any time, which challenges the inflation theory. We refind, for moderate distances, the Hubble's law. We find a new law : distance = f(z), very close to the classical one for moderate red shifts.
...An observational test is suggested, based on the values of the angular sizes of distant objects. Comparing the available data to the predictions of our model and to those of the (peculiar) Einstein-de Sitter model, we find a slight advantage for the first. Obviously, a single test cannot valid such a model.
References
(1) Petit J.P.: The missing mass effect. Il Nuovo Cimento B Vol. 109 July 1994, pp. 697-710
(2) Zel'dovich Ya.B., Astrofisica 6. 319 MNRAS 192, 192 (1970)
(3) Doroskhevitch A.G. MNRAS 192,32 (1980)
(4) Klypin A.A & Shandarin S.F. MNRAS, 204, 891 (1983)
(5) Centrella J.M. & Mellot A.L. Nature 305, 196 (1983)
(6) Mellot J.M. & Shandarin S.F. Nature 346, 633 (1990)
(7) Shandarin S.F In Large Scale Structures of the Universe, ed J.Audouze, M.C. Peleton and A.Szalay, 273. Dordrecht : Kulwer (1988)
(8) Kofman L.A , Pogosyan D. , and Shandarin S. MNRAS 242, 200 (1990)
(9) Peebles P.J.E. Principles of Physical Cosmology, Princeton University Press (1993)
(10) R.Adler M.Bazin & M.Schiffer : Introduction to General Retivity. Mac-Graw Hill book company 1975
(11) V.S Troitskii , Astrophysics and Space Science 139 (1987) 389-411
(12) J.P.Petit, Mod. Phys. Lett. A3 (1988) 1527
(13) J.P.Petit, Mod. Phys. Lett. A3 (1988) 1733
(14) J.P.Petit, Mod. Phys. Lett. A4 (1989) 2201
(15) E.A. Milne : Kinematic Relativity Oxford 1948.
(16) P.A. Dirac : 1937, Nature, **139,**323
(17) P.A. Dirac : 1973 Proc. Roy. Soc. London , A333, 403
(18) F.Hoyle & J.V.Narlikar : Cosmological models in conformally invariant gravitational theory. Mon. Notices Roy. Astr. Soc. 1972 155 pp 305-325.
(19) V.Canuto & J.Lodenquai : Dirac cosmology, Ap.J. 211 : 342-356 1977 January 15.
(20) T.C.Van FLlandern : Is the gravitational constant changing ? Ap.J, 248 : 813-816
(20) V.Canuto & S.H. Hsieh : The 3 K blackbody radiation, Dirac's large numbers hypothesis, and scale-covariant cosmology. Ap.J., 224 : 3O2-307, 1978 September 1
(21) A.Julg. Dirac's large numbers hypothesis and continuous creation. Ap.J. 271 : 9-10 1983 August 1
(22) Brans and Dicke [*], Phys. Rev. 124-925 (1961)
(23) Ratra, Astrophys. J. Lett. 391, L1 (1992)
(24) Guth, Phys. Rev. D23, 347 (1981)
(25) Sugiyama and Sato, Astrophys. Jr. 387, 439 (1992)
(26)Yoshii and Sato, Astrophys. J. Lett. 387, L7, (1992)
(27) H. Reeves, Rev. Mod. Phys, 66, 193, (1994),
(28) V.S Troitskii , Astrophysics and Space Science 139 (1987) 389-411
(29) J.M. Souriau Structure des systèmes dynamiques, Ed. Dunod 1970, France
(30) Taylor, Rev. Mod. Phys. 66, 711 (1994)
(31) Bahcall N.A 1988 Ann. Rev. of Astron. Ap. 26, 631 (19-20)
(32) Bahcall N.A and Soneira R.M. 1992 Ap. J. 392, 419
(33) Bahcall N.A and West M.J. 1992, Ap. J. 392, 419
(34) Luo X. and Schramm D.N. 1992. Science 256,313
(35) P.D.Barthel & G.K. Miley. Evolution od radio structure in quasars:
a new probe of protogalaxies ? Nature Vol 333, 26 may 1988.
(36) A.D. Sakharov , ZhETF Pis'ma 5 : 32 (1967); JETP Lett. 5.24 (1967) trad. Preprint R2-4267, JINR, Dubna
(37) D.Novikov, ZhETF Pis'ma 3:223 (1966) ; JETP Lett. 3:142 (1966), trad Astr. Zh. 43:911 (1966) Sov. Astr. 10:731 (1967)
(38) J.P.Petit : "Univers énantiomorphes à temps propres opposés", CRAS du 8 mai 1977, t.285 pp. 1217-1221
(39) J.P.Petit : "Univers en interaction avc leur image dans le miroir du temps". CRAS du 6 juin 1977, t. 284, série A, pp. 1413-1416
(40) J.P.Petit Le Topologicon, Ed. Belin, France, 1983.
Achnowledgements :
This work is supported by the french CNRS and by the A. Dreyer Brevets et Développement company