kosmologi alam semesta kembar
Fisika astrofisika materi bayangan-materi. 3: Era radiatif: Masalah "asal-usul" alam semesta. Masalah homogenitas alam semesta awal.
(p1)
...Karya ini mewakili penyatuan antara dua pendekatan, yaitu pendekatan dari artikel yang terbit di Astrophysics and Space Science (artikel 2 dari sub-situs Geometrical Physics) dan pendekatan yang dikembangkan dalam artikel 3 (Materi bayangan tolak-menolak). Dalam artikel ini sistem dua persamaan medan:
(3)
(4)
mewakili semacam perbaikan darurat yang efeknya menyambungkan kembali dengan model standar, pada fase radiasi, persamaan-persamaan tersebut kemudian menjadi:
(3')
(4')
artinya... dua kali lipat model standar. Hal ini memungkinkan tercapainya ekspansi yang cukup hebat pada fase ini untuk membekukan nukleosintesis yang menghasilkan helium. Dengan sistem:
S = c ( Tr - T*r)
S* = c ( T*r - Tr)
dengan "konstanta tetap", ekspansi (R » R* » t) akan terlalu lambat. Seluruh hidrogen di alam semesta akan berubah menjadi helium.
...Kembali ke sistem (3) + (4), sistem ini memiliki kelemahan, masalah yang diajukan dengan sangat relevan oleh reviewer dari A & A. Ketika foton berubah menjadi materi dan sebaliknya (seperti yang dinyatakan dalam artikel), kontribusi mereka terhadap medan berubah tanda, yang sulit dijelaskan saat itu.
...Menggunakan model dengan konstanta variabel untuk fase radiatif kemudian memberikan solusi yang secara keseluruhan konsisten. Bagaimanapun, terlepas dari apakah model ini berhasil atau tidak, akan tetap ada sifat yang sangat aneh: semua persamaan fisika yang kita ketahui bersifat invarian terhadap transformasi gauge umum yang diajukan. Harus dipahami bahwa ini mencakup persamaan medan (meskipun terbatas pada persamaan Einstein), persamaan Maxwell lengkap, dan persamaan Schrödinger.
...Seringkali kita membaca bahwa konstanta fisika tidak mungkin berubah, karena setiap perubahan, bahkan yang sangat kecil, salah satu di antaranya langsung menghasilkan ketidakmungkinan fisika. Memang benar. Tetapi yang dimaksud bukan hanya mengubah satu atau beberapa konstanta, melainkan semua konstanta secara bersamaan.
...Alat ukur dibuat berdasarkan persamaan fisika dan konstanta-konstanta tersebut. Jika kita mempertimbangkan fenomena gauge semacam ini, dengan perubahan bersama semua konstanta, menjadi mustahil untuk mengamati fenomena tersebut di laboratorium, karena alat ukur juga berubah bersamaan dengan fenomena yang seharusnya diukur. Ini setara dengan mencoba mengamati perubahan suhu dengan mengukur pemanjangan meja besi menggunakan penggaris dari logam yang sama. Saya tahu bahwa ini adalah titik yang sering kali sulit dipahami orang, bahkan lebih sulit diterima.
...Tentu saja, deskripsi fase radiatif ini juga masih sekadar gambaran awal. Ini belum memperhitungkan interaksi lemah maupun interaksi kuat. Untuk memperluas model ini, kita harus membayangkan hukum lain tentang perubahan konstanta yang terkait dengan bidang-bidang tersebut. Perlu dicatat bahwa dalam model aneh ini, waktu Planck berubah sebanding dengan t dan panjang Planck berubah sebanding dengan R, yang secara bertahap menjauhkan "penghalang kuantum" seiring kita mendekati "saat awal" t = 0. Fenomena aneh ini membutuhkan interpretasi.
...Namun, pekerjaan ini jauh dari selesai. Mungkin kita bisa memandang semua ini sebagai semacam manifesto sederhana. Secara pribadi, saya percaya bahwa semua gagasan kita tentang asal-usul kosmik akan sangat berubah dalam beberapa tahun atau dekade mendatang, dan bahwa dengan terus-menerus berusaha kembali ke masa lalu yang panas ini menggunakan alat teoretis yang masih primitif, kita akhirnya justru jatuh ke dalam keadaan schizofrenia terorganisir. Saya contohkan teori Linde: inflasi, yang tidak memiliki justifikasi observasional lain selain untuk menjelaskan homogenitas alam semesta awal, dan yang tampaknya telah diterima oleh semua orang.
...Beberapa orang berpikir bahwa pandangan kita tentang dunia melalui model standar sedang dalam tahap penyelesaian, dan hanya perlu sedikit penyesuaian untuk menyelesaikan keseluruhan bangunan ini. Saya tidak begitu yakin. Saya berpendapat bahwa dekade-dekade mendatang bisa saja membawa banyak kejutan, memberi kita deskripsi yang sama sekali berbeda tentang asal-usul kosmik ini (dan saya tidak menyatakan bahwa pendekatan saya merupakan kemajuan dalam hal ini). Sepanjang sejarah, manusia selalu yakin bahwa pengetahuan mereka tentang alam semesta sedang menuju penyelesaian. Sebelum ledakan awal abad ke-20, banyak orang terkemuka menulis: "Sekarang, kita hanya perlu menambahkan beberapa angka desimal ke perhitungan kita."
Saya pernah membaca di sebuah buku tentang mekanika kuantum, pendahuluan oleh penulisnya yang menulis:
- "Mahasiswa-mahasiswa mengatakan kepada saya: 'Dalam mekanika kuantum, semua hal penting sudah ditemukan,' dan saya menjawab: 'Tidak, masih ada hal-hal menarik yang perlu muncul dari teori ini.'"
...Ada kemungkinan lain yang sering dilupakan orang: bahwa semua pengetahuan kita mengalami nasib seperti akhir abad ke-19, berubah menjadi kepompong, yang kemudian melahirkan... seekor kupu-kupu baru.
