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논문: J.P. Petit 및 P. Midy, 물질-유령 물질 천체물리학. 7: 구형 은하의 주변 유령 물질에 의한 고립. [
이 사이트: 기하학적 물리학 A,
10
, 1998.
] 에서 우리는 가우스 정리, 차폐 효과 및 포아송 방정식에 대한 이 문제를 재검토하였다. 균일한 물질 분포(무한할 수도 있음)를 고려할 때, 포아송 방정식이 더 이상 존재하지 않는다는 것을 보였다. 그 이유는 단순히 그러한 매질 내에서 중력 포텐셜을 정의하는 것이 불가능하기 때문이다. 실제로 뉴턴 법칙과 포아송 방정식은 일반 상대성 이론의 형식에서 유도되는데, 이는 제로 차수의 정적 해를 얻을 수 있을 때에만 가능하다. 이 해는 이후에 작은 변화를 가할 수 있다. 그러나 우주가 비어 있지 않을 경우 이러한 해는 존재할 수 없다. 따라서 일반 상대성 이론에서는 프리드만 해, 즉 본질적으로 비정적 해를 얻게 된다.
균일한 분포 내에 만들어진 공극 내의 장은 이제 간단히 얻을 수 있다. 구형 공극을 가진 유령 물질(우리 물질에 대해 음의 질량 집합처럼 행동하는 물질)은 균일한 분포(영)가 만드는 장과, 일정 밀도의 일반 물질로 채워진 구가 만드는 장의 중첩과 동일하다.
완전한 구가 만드는 장은 중심으로부터의 거리에 따라 증가하다가 감소한다. 따라서 구형 공극은 "고립 효과"를 갖는다. 타원형 공극의 경우도 마찬가지이다. 경계가 급격할 경우, 고립 장은 일정 밀도의 일반 물질로 채워진 평평한 타원체가 만드는 장과 동일하다.
그러나 경계는 급격할 수 없다. 유령 물질 내의 공극은 흐릿하며, 이 밀도의 변화는 압력 기울기를 수반한다. 이 압력 기울기는 은하가 사라졌을 때 유령 물질이 공극을 채우도록 유도할 것이다. 논문 [기하학적 물리학 A,
2
], 2절에서 더 복잡한 물질 및 유령 물질 분포에 대한 계산이 수행되었으며, 계산 방법(해석적 방법)도 제시되었다. 이 경우 관측된 것과 매우 유사한 회전 곡선을 얻게 된다는 점에 주목하자. 참조: J.P. Petit 및 P. Midy, 반발적 어두운 물질. [이 사이트: 기하학적 물리학 A,
3
, 1998.
그림 4.
]
따라서 어두운 물질 이론에 대한 대안 이론이 존재한다. 개인적으로 나는 이 모든 것에서 순수 이론적인 은하 모델이 도출될 수 있다고 생각한다. 이 모델은 두 개의 결합된 볼로프 방정식과 포아송 방정식을 포함할 것이다. 이 맥락에서 참조: J.P. Petit, 쌍둥이 우주 우주론: 천문학 및 우주 과학 226: 273-307, 1995 및 [이 사이트: 기하학적 물리학 A,
2
, 4절.
]
DY = 4πG(ρ - ρ*)
여기서 (ρ* > 0)는 유령 물질의 밀도를 나타낸다. 마이너스 기호는 장 방정식의 구조에서 비롯된다.
음의 렌즈 효과.
천문학자들에 따르면 은하 내 어두운 물질 존재에 대한 '결코 의심할 여지 없는 증거'는 관측된 강한 중력 렌즈 효과에 기반한다. 은하와 은하단 모두 여러 개의 이미지를 생성한다. 보통, 우주적 생물학적 현상이 실제로 존재할 경우, 한두 개의 사례 이후 수십, 수백 개의 관측이 쏟아져 나온다. 실제로 사진들이 누적되고 있다.
관측된 강한 효과는 은하나 은하단의 추정 질량과 일치하지 않는다. 강한 '부족 질량 효과'가 존재한다.
그러나 유령 물질의 비균일한 환경은 동일한 결과를 초래할 것이다.
우리의 우주 층에서 유령 물질은 음의 중력 렌즈 효과를 생성한다.
모델에서, 그리고 우리의 시공간 층에서, 우리 층 F의 인접 영역 F*에 존재하는 유령 물질(또는 '쌍둥이 물질') 덩어리들은 그 안에 음의 '유도 곡률'을 생성한다. 이는 위에서 교육적 목적을 위해 '다소 둔한 음의 원뿔' 모델을 사용하여 설명한 바 있다. 그 중심부는 말등처럼 곡률이 음이며 일정한 표면이다. 위의 그림을 고려하면, 점선으로 쌍둥이 물질 또는 유령 물질 덩어리의 존재를 제안하였다. 이 덩어리는 광학적으로 우리의 시공간에서 관측할 수 없다(기하학적으로 광자는 한 층에서 다른 층으로 이동할 수 없기 때문이다). 그러나 그림에서 제시된 바와 같이, 이러한 덩어리는 음의 중력 렌즈 효과(음의 렌즈 효과)를 생성한다.
우리 층 F 내에서 광자의 경로는 개략적으로 표현되어 있다. 그러나 이러한 광자는 우리 층 F의 인접 영역에 존재하는 유령 물질 원자와 상호작용할 수 없다(그 경계는 점선으로 표현되어 있다). 따라서 광자는 이 덩어리를 자유롭게 통과한다.
이미 언급했듯이, 이 효과는 밀도 기울기에서 비롯된다. 균일한 물질 또는 유령 물질 분포는 빛의 경로를 휘게 하지 않는다.
일반 물질의 경우는 마치 물질이 광자를 끌어당기는 것처럼 보이고, 유령 물질의 경우는 마치 광자를 밀어내는 것처럼 보인다. 따라서 유령 물질 내에 만들어진 공극은 아래에서 언급한 것과 같이 초점 효과를 갖는다:
이 표시는 개략적일 뿐이다. 그러나 안심하라: 누구도 비균일한 물질(또는 유령 물질) 분포 내에서 빛의 경로를 계산하는 방법을 모른다.
이 초점 효과에 더해 은하의 존재로 인한 효과가 추가된다. 유령 물질 환경의 존재를 무시하면, 은하(또는 은하단)의 질량만으로는 이 현상을 설명할 수 없다.
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