a116
| 16 |
|---|
Sulle masse negative.
Questa questione delle masse negative viene menzionata nel libro del matematico francese Jean-Marie Souriau (il mio vicino e vecchio amico).
"Structure des Systèmes Dynamiques", Dunod-France 1970, pp. 197-200
Recentemente tradotto in inglese:
"Structure of Dynamical Systems", Birkhauser Ed. 1997. (Sfortunatamente molto costoso: 124 $...).
Punto di partenza: la teoria dei gruppi. I gruppi dinamici governano la fisica. Il gruppo dinamico di Poincaré governa il mondo relativistico. Questo gruppo è costruito a partire dal gruppo di Lorentz (vedere Fisica geometrica B). Come quest'ultimo, il gruppo di Poincaré possiede "quattro componenti". Due sono "ortocroni", corrispondono alle particelle con energia positiva e massa positiva. Il secondo paio di componenti, "anticroni", corrisponde alle particelle che si muovono indietro nel tempo. Souriau ha allora mostrato (attraverso l'«azione codajointa di queste componenti del gruppo sul momento») che corrispondono a oggetti con energia negativa, massa negativa.
In sintesi, non è vietato che esistano masse negative. Ma questo solleva immediatamente un problema: il risultato di una collisione tra due particelle, la prima con massa positiva (e energia positiva mc²), e l'altra con massa ed energia negative, darebbe... niente. Neppure particelle, né tanto meno spazio, poiché il vuoto è "fatto" di fotoni congiunti.
Qual è la soluzione?
Forse Dio, con una saggezza e una previsione infinite, ha deciso di amputare la componente anticrona del gruppo dinamico di Poincaré. Così, il gruppo non può generare masse negative.
Souriau non esclude la possibilità che una materia negativa possa esistere da qualche parte nell'universo. La sua ipotesi:
-
Attrazione reciproca tra masse positive (la nostra materia, legge di Newton)
-
Repulsione reciproca tra una massa positiva e una massa negativa (anti-Newton)
Aggiunge:
- Le masse negative si respingono reciprocamente.
Secondo la visione di Souriau, le masse negative dovrebbero essere completamente autistiche, respingere tutto, comprese altre masse negative. Dovrebbero semplicemente occupare tutto lo spazio disponibile. Una sorta di panfobia.
Una tale materia negativa potrebbe contribuire a confinare le galassie.
Tra gli oggetti massicci, la materia negativa dovrebbe essere il più uniforme possibile, per non indurre lenti gravitazionali (in queste ampie regioni). Non potremmo rilevarla, tranne per il suo effetto di confinamento sulle galassie e sui ammassi.
In ogni caso, se questa materia negativa è presente nell'universo oggi, sarebbe stata fortemente mescolata con la materia normale all'inizio. Una collisione in questo mix denso avrebbe causato un'annichilazione reciproca completa:
- mc² - mc² = zero.......
Lente gravitazionale inversa.
La lente gravitazionale positiva è stata menzionata nella figura 44, in una sezione precedente. Abbiamo utilizzato il modello approssimativo del cono ottuso (posicone).
Una concentrazione di "massa negativa" corrisponderebbe al "négacône ottuso". Vedere le figure 88 e 89. Si ottiene un sistema divergente di geodetiche.
Si tratta di una soluzione esatta delle equazioni del campo. Vedere:
Jean-Pierre Petit e Pierre Midy : Materiale fantasma, materia astrofisica. 2 : Metriche di stato stazionario coniugate. Soluzioni esatte. Fisica geometrica A, 5, 1998.
Nella figura 88 si vede che funziona come se la massa negativa respingesse i fotoni".
(88)
Nota: una distribuzione uniforme di massa positiva o negativa non produce effetti di lente gravitazionale positiva o negativa.
Effetto di confinamento dovuto alla massa negativa circostante.
Le masse positive si attraggono reciprocamente, conformemente alla legge di Newton. L'instabilità gravitazionale (instabilità di Jeans) si verifica nella materia positiva. Questo dà delle concentrazioni di massa (galassie, ammassi di galassie). Secondo l'idea di Souriau, se la materia negativa è presente, si troverebbe tra gli oggetti con massa positiva, occupando tutto lo spazio interstiziale disponibile. Se la materia negativa si respinge reciprocamente, il mezzo sarebbe molto uniforme tra gli ammassi di materia positiva. Questa materia negativa ipotetica sarebbe lacunare. Vedere fig (89).
(89)
Ad esempio, le galassie potrebbero trovarsi in questa distribuzione lacunare di massa negativa.
(90)
La pressione opposta dovuta alle masse negative parteciperebbe al confinamento delle galassie.
Immaginiamo un modello didattico: una grande tenda posta su pali, che rappresentano le masse positive. Più i pali sono affilati, più le concentrazioni di massa sono dense. Al contrario, più i pali sono ottusi, più le concentrazioni di massa sono estese.
(91)
I pali della tenda (92)
La parte della tela in contatto con i pali presenta una curvatura positiva. Tra questi punti, la curvatura è negativa. Se la testa del palo è affilata, dà una massa puntiforme, un punto di curvatura positiva concentrata (un punto conico).
In generale, vista da una grande distanza, la tenda è piatta. Questo significa qui che la quantità di curvatura positiva è uguale alla quantità di curvatura negativa. Fisicamente, corrisponderebbe a un mondo in cui la quantità di massa positiva dovrebbe essere uguale e opposta alla quantità di massa negativa (M* = - M).
(93)
Abbiamo rappresentato alcune geodetiche (92) e le loro proiezioni piane (94).
(94)
Abbandoniamo l'immagine didattica. Cosa diventa la superficie iper-4 dimensionale?