이중 우주 우주론 물질-유령물질 천체물리학.3 : 복사 시대: 우주의 '기원' 문제. 초기 우주의 균일성 문제 (p7)
6) 결론.
우리는 기본적인 아이디어를 따르며, 물질 지배 시대(양쪽 시스템인 물질과 유령물질 모두가 동시에 발생한다고 가정하는 시기)에는 {c, G, h, m, e, eo}와 같은 양들이 절대 상수처럼 행동한다고 본다. 반면 복사 시대에는 이들 양들이 시간에 따라 변한다.
참고문헌 [4]에서 보여진 바와 같이, c와 G는 시간에 따라 변할 수 있다. 우리는 시간 변수 x°에서 우주 시간 t로의 전환은 자동적으로 x° = c₀t가 되는 것은 아니며, 광속 c₀가 절대 상수라는 의미가 아니라는 점을 지적한다. x° = c(t)t 형태의 시스템도 가능하다.
그 후 우리는 물리학의 모든 방정식을 불변하게 유지하는 G(t), c(t), h(t), m(t), e(t), eo(t)의 시간 변화를 찾는다. 우리는 이를 발견하고, 이 복사 시대에 공통된 진화 법칙 R(t) = R*(t) ≈ t²/³를 얻는다.
그 결과, 양성자당 엔트로피는 더 이상 상수이지 않으며 로그 t(즉, 조화 시간)에 따라 변한다. 이를 {s, x, y, z} 좌표계로 재표현하면, 계량은 조화 평탄해진다.
우리는 두 질량 m이 공통의 질량 중심을 중심으로 도는 기본 시계를 상상한다. 우리는 '시간의 기원 t = 0' 이후 몇 바퀴가 도는지 계산하고, 그 결과는 무한하다는 것을 발견한다. 따라서 복사 시대에는 '우주 시간' t가 더 이상 적절한 변수가 아니라는 결론에 이른다. 이 시기에는 s가 사건을 설명하는 데 더 나은 시계 변수가 된다. 우리는 시계의 한 바퀴를 사건으로 간주한다. 결론적으로, 먼 과거에는 무한한 수의 (미세물리학적) 사건들이 발생했다. 우리가 시간을 사건과 동일시한다면, 우주는 더 이상 시간의 기원을 갖지 않는다. '초기 특이점'은 사라진다.
우리는 우주적 수평선을 계산하여, 그것이 R과 비슷하게 변함을 발견한다. 이는 초기 우주의 균일성을 보장한다. 따라서 무거운 가정을 필요로 하는 인플레이션 이론은 더 이상 필요하지 않다.
참고문헌.
[1] J.P. Petit: 누락된 질량 효과. Il Nuovo Cimento, B, vol. 109, 1994년 7월, pp. 697-710 [1] J.P. Petit, P. Midy 및 F. Landsheat: 물질-유령물질 천체물리학. Astrom. 및 Astrophys. 참고문헌....
[2] J.P. Petit, Mod. Phys. Lett. A3 (1988) 1527
[3] J.P. Petit & P. Midy: 물질-유령물질 천체물리학. 1: 기하학적 틀. 물질 시대와 뉴턴 근사. 기하물리학 A, 4, 1998년 3월.
[4] J.P. Petit, Mod. Phys. Lett. A3 (1988) 1733
[5] J.P. Petit, Mod. Phys. Lett. A4 (1989) 2201
[6] Petit J.P.: 이중 우주 우주론. 천체물리학 및 우주과학. Astr. And Sp. Sc. 226: 273-307, 1995
[7] J.P. Petit 및 P. Midy: 물질-유령물질 천체물리학. 5: 수치 2D 시뮬레이션 결과. VLS. 은하 형성의 가능성 있는 모델에 관하여. 기하물리학 A, 8, 1998년 3월.
감사의 말:
저자는 유용한 조언과 의견을 주신 Souriau 교수님께 감사를 표한다. 본 연구는 프랑스 CNRS 및 A. Dreyer Brevets et Développement 회사의 지원을 받았다. 1998년 파리 과학 아카데미에 봉인된 서류로 제출됨. ___________________________________________________________
논평.
이 연구는 Astrophysics and Space Science에 게재된 논문(지오메트리컬 피직스 하위사이트의 논문 2번)과 논문 3(반발성 유령물질)에서 제시된 접근법 사이의 연결고리 역할을 한다. 이 논문에서 두 장경 방정식의 시스템:
(3)
(4)
는 표준 모델과 복사 단계에서 방정식을 재결합하는 일종의 조작이었다. 그 결과 방정식은 다음과 같이 변한다:
(3')
(4')
즉, 표준 모델의 두 배가 된다. 이는 이 시기의 팽창이 너무 급격하게 이루어져 핵합성 과정이 고정되어 헬륨이 생성되도록 허용한다. 만약 상수들이 고정된 시스템:
S = c ( Tr - T*r)
S* = c ( T*r - Tr)
를 사용한다면, 팽창(R ≈ R* ≈ t)은 너무 느려져 우주 전체의 수소가 헬륨으로 변환될 것이다.
이제 방정식 (3) + (4)의 시스템으로 되돌아가보자. 이 시스템은 A&A의 심사위원이 매우 정확하게 지적한 어려움을 지닌다. 광자가 물질로, 또는 그 반대로 변할 때(논문에서 명시된 바와 같이), 그들이 장에 기여하는 방향이 부호를 바꾸게 되는데, 이는 어떻게 설명할 수 있을지 명확하지 않다.
복사 시대에 상수들이 시간에 따라 변하는 모델을 도입함으로써, 이 문제는 전반적으로 일관된 해결책을 제공한다. 어쨌든 이 모델이 성립하든 말든, 중요한 점은 우리가 알고 있는 물리학의 모든 방정식이 제안된 일반화된 게이지 변환에 대해 불변이라는 매우 놀라운 성질이 남아 있다는 것이다. 이는 에인슈타인 방정식(심지어 그 자체만으로 제한하더라도), 완전한 맥스웰 방정식, 슈뢰딩거 방정식을 포함한다.
종종 물리 상수가 변할 수 없다고 말하는 사람이 많다. 왜냐하면 그 중 하나라도 미세하게라도 변하면 즉각적으로 물리적 불가능성이 발생하기 때문이다. 물론 그렇다. 그러나 이는 단지 하나 또는 몇 가지 상수만을 다루는 것이 아니라, 모든 상수를 동시에 다룬다는 점에서 다르다.
측정 도구는 물리학의 방정식과 그 '상수'로 만들어진다. 만약 이러한 게이지 현상, 즉 모든 상수가 동시에 변하는 현상을 고려한다면, 실험실에서 이 현상을 입증하는 것은 불가능해진다. 왜냐하면 측정 도구 자체가 그 현상과 함께 변하기 때문이다. 마치 철로 만든 자로 철로 만든 테이블의 길이 변화를 측정하려는 것과 같다. 나는 이 점이 사람들이 자주 이해하지 못하고, 더욱이 받아들이기 어려운 점이라는 것을 알고 있다.
물론 이 복사 시대에 대한 설명 역시 여전히 초안일 뿐이다. 이 모델은 약한 상호작용과 강한 상호작용을 다루지 못한다. 이러한 확장을 위해서는 이러한 영역과 관련된 다른 상수 변화 법칙을 상상해야 한다. 한 가지 주목할 점은, 이 이상한 모델에서 플랑크 시간은 t에 비례하고, 플랑크 길이는 R에 비례한다는 점이다. 이는 초기 순간 t = 0에 가까워질수록 '양자 장벽'이 점점 더 멀어지게 된다. 이 이상한 현상에 대해 해석을 제시해야 할 필요가 있다.
그러나 이러한 연구는 여전히 완료되지 않았다. 아마도 이 모든 것을 단순한 선언으로 보는 것이 적절할지도 모른다. 개인적으로 나는 앞으로 몇 년 혹은 몇 십 년 안에 우리가 우주의 기원에 대해 가지는 모든 생각이 크게 바뀌어야 할 것이라고 생각한다. 우리가 여전히 원시적인 이론 도구로 뜨거운 과거로 되돌아가려는 시도는 결국 조직적인 정신분열 상태에 빠지게 된다고 본다. 예를 들어 린데의 이론을 생각해보자. 인플레이션은 초기 우주의 균일성을 설명하기 위한 관측적 근거 외에는 다른 정당성 없이, 거의 모든 사람이 수용하고 있다.
어떤 사람들은 우리가 표준 모델을 통해 보는 세계관이 거의 완성 단계에 이르렀고, 단지 몇 가지 세부 조정만 하면 완벽한 체계가 된다고 생각한다. 나는 그렇게 확신하지 않는다. 나는 앞으로의 몇 십 년이 우리에게 많은 놀라움을 안겨줄 것이며, 이 우주의 기원에 대해 완전히 다른 설명을 제공할 것이라고 생각한다. (그러나 이 과정에서 내 접근법이 진보라고 단정하지는 않는다.) 인간은 언제나 자신의 우주에 대한 이해가 완성 단계에 이르렀다고 확신했다. 20세기 초, 많은 유능한 사람들이 "지금은 우리가 계산에 소수 자리를 더하는 것만 남았다"고 썼다.
한 번 나는 양자역학에 관한 책의 서문을 읽었는데, 저자는 이렇게 썼다:
- 학생들이 나에게 말한다: "양자역학에서는 이미 중요한 모든 것이 발견되었다." 나는 대답한다: "아니요, 이 이론에서 끌어낼 만한 흥미로운 것이 여전히 남아 있습니다."
또 다른 가능성도 있다. 우리가 간과하는 것은, 우리의 모든 지식이 19세기 말의 지식처럼 변모하여, 번데기 형태로 전환되어 결국 또 다른 나비를 낳을 수 있다는 점이다.
