결여된 질량 우주 이중성
결여된 질량 문제 (p4)
5) 우주의 대규모 구조
방정식 (24)에서 우리는 한 접힘에서 클러스터가 존재할 경우, 두 번째 접힘의 공액 영역에도 확산된 홀로 구조가 존재한다는 것을 알 수 있다. 만약 이 모델이 옳다면, 우리 우주의 접힘에서 홀로 구조를 찾아야 한다. 프랑스 오르세 대학의 피에르 미디 박사와 함께 크레이-1 컴퓨터를 사용하여 수치 시뮬레이션을 수행하였다. 우리는 350개의 점 분포 두 가지를 고려하였다. 첫 번째는 작은 원으로, 두 번째는 작은 십자로 나타내었다. 처음에는 점들이 화면에 무작위로 분포되어 있으며, 두 균일한 가스를 나타낸다고 가정하였다. 각 질량은 평균 열속도 를 가진 등방적인 맥스웰 분포에 해당하는 무작위 속도를 가진다. 첫 번째 집단의 요소를 m1, 두 번째 집단의 요소를 m2라고 하자. 뉴턴의 법칙을 적용한다:
m1은 m1을 끌어당김: 중력 효과
m2는 m2를 끌어당김: 중력 효과
m1과 m2는 서로 밀어냄: 반중력 효과
...우리는 이 2차원 시스템을 공간에서 주기적이라고 간주한다. 즉, 상단 경계는 하단 경계와 연결되어 있고, 오른쪽은 왼쪽과 연결되어 있다(유럽 2차원 토러스). 이로 인해 입자 간 상호작용의 합을 계산할 수 있다. 시간 간격 Δt마다 각 입자의 가속도를 계산하고, 테일러 전개를 통해 궤적을 결정한다. 오른쪽 경계를 벗어나는 입자는 왼쪽 경계에서 다시 나타나며, 상단과 하단 경계도 마찬가지로 처리된다. 이는 유한한 공간 내에서 결합된 두 시스템의 중력 불안정성을 연구하는 데 도움이 된다(토로이드형 위상). 시간 간격은 의미 있는 수치 결과를 얻기 위해 결정된다. 즉, 입자의 궤적이 대략적으로 규칙적이어야 한다. 다음 그림은 4000개의 시간 간격 이후 시스템의 일반적인 행동을 보여준다. 그림 4와 5에서는 클러스터와 세포 패턴을 모두 찾을 수 있다. 이 현상은 그림 7과 8에서 더욱 강화된다.
그림 4: 중력 불안정성이 시스템 1에 미치는 영향 그림 5: 중력 불안정성이 시스템 2에 미치는 영향 **** 그림 6 (ga3127): 두 개의 중첩. **** 그림 7: 두 집단의 확대된 공간 분포. 그림 8: 흰색: 집단 1. 회색: 집단 2
...우리는 이러한 메커니즘이 우주의 대규모 구조와 관측된 은하 분포를 설명할 수 있을 것이라고 제안한다. 우리 우주의 접힘을 집단 1에 대응시킨다고 가정하자. 화면의 오른쪽 하단부에서 이 물질은 큰 "공허" 공기방울 주변에 배열되어 있다. 이 공기방울은 집단 2에 있는 클러스터 배열에 해당하며, 우리의 이론에 따르면 두 번째 우주의 접힘(실제로는 반대편 영역)에 위치해 있다고 한다. 하지만 그림 8에서 보듯이, 특정 집단에 대해 일부 지역에서는 스위스 치즈인 '그뤼에르'처럼, 다른 지역에서는 에뮬전처럼 물질이 배열될 수 있다.
...이 첫 번째 원시적인 수치 시뮬레이션은 더 많은 점과 3차원 표현으로 개발되어야 한다. 우리는 3차원 시스템의 동작이 2차원 시스템과 다를 수 있다는 것을 알고 있다. 하지만 결론은 유사할 것이라고 생각한다. 더 많은 점을 사용하면 그림 14에 제안된 것처럼 분수 구조 시스템을 얻을 수 있을 것이라고 생각한다. 하지만 이 특별한 계산은 아직 수행되지 않았으며, 현재 연구 중이다. 이 아이디어에 따르면, 은하가 관련된 반물질 구름의 구멍에 위치해야 하며, 이는 이전에 제안된 바와 같이 그들의 격리를 보장할 것이다.
