Il problema della massa mancante (p7)
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Commento tecnico.
Sezione 3
: Nella Relatività Generale si stabilisce un legame tra l'equazione di campo e l'equazione di Poisson effettuando uno sviluppo in serie (11) della metrica intorno a una metrica lorentziana, questa e il termine di perturbazione essendo entrambi indipendenti dal tempo. La stessa operazione viene ripetuta con due popolazioni di densità r e r*. Questi aspetti sono trattati con maggiore precisione nell'articolo:
J.P. Petit e P. Midy: Materia fantasma astrofisica. 1: Il quadro geometrico. L'era della materia e l'approssimazione newtoniana. [
Su questo sito: Geometrical Physics A, 4, 1998, sezione 4.
]
Sezione 4
: La soluzione di Eddington emerge da tecniche tratte dalla teoria cinetica dei gas (equazione di Vlasov). Anche se i dettagli dei calcoli non sono forniti, la tecnica che utilizza due "soluzioni congiunte" stazionarie è la stessa.
Sezione 5
: Quando Pierre Midy ha effettuato queste prime simulazioni al computer, ha affrontato il problema delle condizioni al contorno in modo classico, questione che verrà ripresa nel lavoro:
J.P. Petit, P. Midy e F. Landsheat: Materia fantasma astrofisica. 5: Risultati delle simulazioni numeriche 2D. VLS. Su uno schema possibile per la formazione delle galassie. [
Su questo sito: Geometrical Physics A, 8, 1998, figura 15
]
Ha qui utilizzato un programma "lento", senza "troncamenti" sulle velocità, né campionamento di tipo Monte Carlo. Le interazioni n2 sono quindi calcolate, faticosamente, ma il risultato è affidabile. Concretamente, il programma si arrestava non appena un'interazione tra due masse puntiformi implicava una curvatura di traiettoria troppo pronunciata. Il passo di calcolo veniva quindi ridotto di conseguenza, fino a risolvere il problema. Poi il calcolo riprendeva "a velocità normale". La figura 8 mostra le prime "emulsioni" ottenute con queste due popolazioni che si respingono.
Sezione 7
: Il problema dell'invisibilità delle "strutture gemellari" era ora posto. In questo articolo lo avevamo preso come un assioma. Nella relatività generale classica si assume che gli oggetti materiali siano visibili. Ma nell'equazione di campo non compare alcuna particella. Si tratta di una descrizione macroscopica del mezzo. L'astronomo può quindi dire: "L'ipotesi è buona. La prova, posso osservare otticamente gli oggetti". A questo stadio ci eravamo accontentati di dire, in qualche modo, che l'invisibilità delle strutture gemellari poteva essere considerata anch'essa un'ipotesi, né più né meno valida, aggiungendo: "Se queste strutture esistono, la 'prova' che questa ipotesi funziona è proprio che... non le vediamo!".
Ma in seguito, una descrizione geometrica più precisa del problema (rivestimento a due strati di una varietà) ha trasformato questa "ipotesi fisica" in "ipotesi geometrica". I fotoni, supposti muoversi lungo le geodetiche di lunghezza nulla di ciascuno strato, non possono passare da un foglio all'altro poiché questi sono disgiunti. Vedi articolo:
J.P. Petit e P. Midy: Materia fantasma astrofisica. 1: Il quadro geometrico. L'era della materia e l'approssimazione newtoniana. [
Su questo sito: Geometrical Physics A, 4, 1998. Sezione 3.
]
Critica di questo lavoro.
Secondo questo primo modello, l'universo dovrebbe essere chiuso. Spazialmente sarebbe quindi una sfera S3. I disegni delle figure 12 e 13 suggeriscono che la materia potrebbe, di tanto in tanto, formarsi alternativamente sotto forma di grumi e di un "tessuto lacunare", con zone di transizione. Critica immediata da parte di un osservatore:
- In queste condizioni, l'osservazione a grande distanza dovrebbe rivelare una tale struttura. Se le galassie formano, in una vasta regione, un tessuto lacunare (Very Large Structure), questa tendenza dovrebbe invertirsi per grandi redshift, dove le galassie dovrebbero invece formare ammassi estesi, cosa che non osserviamo.
Obiezione accettata.