우주 쌍둥이 우주론
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...유리 렌즈와의 유사성은 비교적 좋다. 양의 질량 M은 빛을 모은다. 반면 질량 M*는 빛을 퍼뜨린다:
광학적 유사성:
...발광한 지점이 있는 벽지 위를 발산 렌즈를 통해 관찰하면, 더 많은 물체를 보게 되며, 그 크기는 작게 보인다. 그러나 그 밝기는 감소한다(즉, '시각적 등급'이 감소한다):
...우주론적으로 말하자면, 발광 물질의 덩어리들이 발산 렌즈처럼 작용할 경우, 적색편이가 큰 은하의 시각적 등급을 낮추면서도 그 수를 증가시켜야 한다.
...이 효과를 평가하려면 발광 물질 덩어리의 지름을 알아야 하는데, 이는 어렵다. 그들이 형성되는 방식에 대해 미리 알 수 없으며, 그들이 초거대 은하로 발전할 수 있는지 여부도 불확실하다.
...만약 이들 덩어리가 '거대한 빈 공간'의 중심에 위치한다면, 평균적으로 서로 1억 광년 떨어져 있다. 그러나 원거리 배경에 미치는 영향은 그들의 지름 f에 크게 의존한다. 참고: J.P. Petit, P. Midy 및 F. Landsheath: 발광 물질과 물질의 천체물리학 5: 2차원 수치 시뮬레이션 결과. VLS. 은하 형성의 가능성 있는 모델에 관하여. [이 사이트: 기하학적 물리학 A, 8, 1998, 3절, 식 (23) 및 그림 18.]
...어쨌든, 이러한 물체들이 존재한다면, 적색편이가 큰 경우에 수많은 소형 은하처럼 보이게 해야 한다. 실제로 우리가 관측하는 것도 바로 그와 같다 (P.J.E. Peebles: 물리 우주론의 원리, 프린스턴 물리학 시리즈, 1993). 전통적인 해석은 소형 은하가 먼저 형성된 후, 융합이나 은하의 포식(합병)을 통해 더 큰 구조로 발전한다고 보는 것이다. 우리 모델은 적색편이가 큰 은하의 소형화 현상에 대해 다른 해석을 제공한다.
은하 형성 이론으로 나아가기.
...이는 새로운 시나리오이며, 그 모든 함의를 탐구해야 할 것이다. 현재 해결되지 않은 주요 과제는, 우주 팽창 현상과 다양한 구조의 형성 현상을 동시에 다루는 것이다. 현재로서는 둘을 동시에 다루는 방법을 알지 못한다.
...그럼에도 불구하고, 가정적인 시나리오를 제시해보자. 발광 물질의 덩어리가 가장 먼저 형성되어, 즉시 물질에 강한 반압을 가할 수 있다. 그 결과 물질은 가열될 것이다. 위에서 언급한 논문 참조 [ 이 사이트: 기하학적 물리학 A, 8, 1998, 4절, 그림 19, 20, 21. ]
...천체물리학에서는 어떤 물체가 응축되거나 집합될 때 온도가 증가한다. 예를 들어 원시 항성의 경우가 그렇다. 이는 중력적 위치 에너지가 운동 에너지(열 운동 속도)로 전환되는 과정과 같다. 압력은 밀도와 온도의 곱(p = n k T)과 같다. 압력이 증가하면서 붕괴를 저항하게 된다. 원시 항성은 '점화'되기 전에는 태양계 크기의 구형 가스 덩어리로, 약 수천 도의 온도를 가지며 적외선으로 방출한다. 이 상태에서 방출하는 에너지는 이후 핵융합 반응을 통해 얻는 에너지보다 더 크다. 방출되는 에너지는 표면에서 발생하며, 이 에너지를 방출하지 않으면 수축이 불가능하고, 중심부의 온도를 높여 핵융합을 시작할 수 없다(최소 70만 도).
...이 물체의 밀도는 열 방출 효율이 높지 않다. 동일한 온도에서 열 에너지는 반지름의 세제곱에 비례하고, 방출 면적은 반지름의 제곱에 비례한다.
...반면, 판은 최적의 열 방출체이다. 발광 물질 덩어리가 우리 물질을 밀어내면서, 이 물질은 '비누방울의 벽'처럼 판 형태로 압축될 것이다. 위에서 언급한 논문과 그림 참조.
...계산은 필요하지만, 이 기하학적 구조는 강한 복사 냉각을 가능하게 하며, 중력 불안정성에 대한 매질의 불안정성 증가를 초래할 것으로 추정할 수 있다. (이 중력 불안정성 문제에 대해서는 내 만화 『천억 개의 태양』, Belin 출판사, 8 Rue Férou, 파리 75006, 또는 'CD-Lanturlu'에서 참고할 수 있음.)
...그 결과 물질은 원시 은하로 분열하려는 경향을 보일 것이다. 동시에, 발광 물질은 가능한 공간으로 침투하게 되고, 이는 발광 물질의 빈 공간에 은하가 자리잡는 구조로 이어진다. 이는 우리 우주에 음의 질량이 존재한다는 가정(소리외의 가설)에서 도출된 구조와 동일한 모양을 갖는다. 다시 말해, 음의 질량(발광 물질, 쌍둥이 물질, 음의 질량 물질 등 이름은 다를 수 있지만 의미는 같다)이 은하 주변에 존재한다는 가정을 다시 살펴보자.
...소리외가 제안한 시나리오에 따르면, 음의 질량은 서로 밀어낸다. 그러나 이러한 조건에서는 우주의 대규모 구조를 설명할 수 없다.
은하의 고립 현상에 대한 설명.
...결과적으로, 발광 물질이 은하에 반압을 가하여 은하의 고립을 보장하는 구조를 얻을 수 있다. 이는 은하 내부에 다크 물질이 존재한다는 전통적 해석의 대안이 된다. 참고: J.P. Petit 및 P. Midy: 반발하는 다크 물질. [이 사이트: 기하학적 물리학 A, 3, 1998, 2절.] 그러나 구형 은하도 존재한다. 따라서 이러한 은하는 주변의 거의 균일한 발광 물질 분포 내에서 동일한 기하학적 공극에 자리잡을 것이다. (이 발광 물질은 우리보다 더 뜨겁다는 점을 상기하자.) 이러한 공극은 과연 고립 구조가 될 수 있는가?
이것은 과연 가우스 정리와 모순되지 않는가?
...물리학을 공부하는 모든 학생은, 전기적으로 균일하게 충전된 구체 내부의 전기장은 0이라는 것을 안다. 따라서 구형 공극 내부에서 중력장은 서로 겹치는 농도의 층들로 나누어 각각이 기여하는 값이 0이 되도록 생각할 수 있다.
이것은 매우 명백해 보인다. 그러나 이 정리는 중력이 모든 거리에서 1/r² 법칙을 따른다는 전제에 기반한다. 즉, 무한한 거리에서도 말이다.
뉴턴 장은 그린 정리를 적용하여 포아송 방정식을 얻는다:
DY = 4πGρ
...아인슈타인의 장 방정식은, 작은 거리에서 곡률이 작고, 우주론적으로 거의 정적 상태이며, 빛보다 느린 속도에서, 뉴턴의 법칙과 포아송 방정식을 제공한다.
...이 포아송 방정식은 균일하고 무한한 물질 분포(ρ = 상수)를 다룰 수 있는가? 지금까지는 그렇게 가정해왔다. 그러나 이 경우 모순에 빠진다. 구형 대칭을 가정하고, 좌표계의 원점인 임의의 점 O에서 생각해보자. 포아송 방정식은 다음과 같이 쓸 수 있다:
여기서 r은 반지름 방향 거리이고, Y는 중력 포텐셜이며, 중력장 g(구형 대칭에서 반지름 방향)는 이 포텐셜에서 유도된다.
...이 방정식은 r ≠ 0에서 Y = 상수인 해를 가지지 않는다. 따라서 중력이 존재하며, 이는 모순처럼 보인다. 각 입자가 주변의 모든 입자로부터 인력 작용을 받을 때, 합력이 0이 되리라 기대할 수 있다. 이 해는 다음과 같다:
점 O를 중심으로 한 중력장은 0이 아니며, 다음과 같은 값이다:
이 중력장은 0이 아니며, r이 증가함에 따라 무한대로 향한다.
따라서 이 분포 속에 놓인 입자는 점 O로 떨어지려는 경향을 가진다.
../../bons_commande/bon_global.htm
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