cosmologia do universo gêmeo astrofísica da matéria fantasma.3 : A era radiativa: o problema da "origem" do universo. O problema da homogeneidade do universo primitivo. (p6)
Fig. 8 : Evoluções comparadas das temperaturas.
- O problema da origem do universo.
Correspondendo a essa nova descrição da era radiativa, a entropia, como mostrado em trabalhos anteriores ([4], [5] e [6]), já não é mais constante.
(77)
Para cálculos detalhados, ver referência [6]. Como mostrado nesse trabalho anterior, se durante essa era radiativa a entropia for escolhida como parâmetro cronológico, o tensor métrico torna-se conformemente plano :
(78)
A origem corresponde a s = - ¥ . Notar que s, a entropia por bárion, corresponde ao chamado "tempo conforme" Log t. Com esse novo marcador temporal, a "singularidade inicial" desaparece.
Olhando para o passado distante (universo primitivo), temos dificuldades em definir um relógio para medir o tempo, pois todas as partículas se movem a velocidades relativísticas. Torna-se problemático conceber um relógio frio. Considere um sistema de duas massas em órbita em torno de seu centro de gravidade comum :
Fig. 9 : O relógio fundamental.
Supõe-se que esse relógio não seja destruído durante o processo de expansão e calcula-se quantas voltas ocorreram no passado distante (de t = tcr até a origem hipotética do "tempo cósmico" t = 0). De acordo com o que foi dito acima :
(79)
R » t 2/3 G » t - 2/3 m » t 2/3
O período orbital, ou seja, o período do relógio, corresponde a
(80)
O número de voltas é :
(81)
(o que tende ao infinito quando t1 tende a zero). Surpreendentemente, recuperamos a entropia por bárion s. Se uma rotação desse sistema for considerada como um evento da evolução do universo, há um número infinito de eventos entre o presente e a época definida pelo marcador temporal t = 0.
Compare o universo a um livro contando uma história. O tempo é a espessura do livro. Gostaríamos de atingir a primeira página para ler qual era o propósito do autor. Então tentamos virar as páginas para trás. Mas a pergunta pertinente não é a espessura do livro, mas o número de páginas que ele contém. Uma página é um evento. De acordo com essa nova definição de tempo, ao virar as páginas para trás, elas tornam-se cada vez mais finas: o livro possui um número infinito de páginas, tornando impossível atingir a introdução.
- Uma alternativa à teoria da inflação.
Classicamente, o horizonte cósmico H é definido como ct, onde c é considerado uma constante absoluta. Isso gera um paradoxo, pois o universo primitivo é muito homogêneo (CMB ou fundo cósmico). Se compararmos uma distância característica R(t) (por exemplo, a distância média entre as partículas) com o horizonte H, obtemos :
**Fig. **10 : Comparação da evolução do comprimento característico do universo com o horizonte cósmico em um modelo de Einstein-de Sitter.
No modelo atual, o horizonte cósmico torna-se a seguinte integral :
(82)
**Fig. **11 : Comparação da evolução do comprimento característico R do universo com o horizonte cósmico, durante a era radiativa: mesma variação no tempo.
Obtemos H(t) » R(t) durante toda a evolução do universo, de forma que sua homogeneidade é garantida durante a era radiativa. Isso constitui uma alternativa à teoria da inflação (cuja única justificativa atual é a homogeneidade atual do universo primitivo).
Versão original (inglês)
twin universe cosmology Matter ghost-matter astrophysics.3 : The radiative era : The problem of the "origin" of the universe. The problem of the homogeneity of the early universe.(p6)
Fig. 8 : Compared evolutions of temperatures.
- The problem of the origin of universe.
Corresponding to that new description of the radiative era, the entropy, as shown in former papers ([4], [5] and [6]) is no longer constant.
(77)
For detailed calculation, see reference [6]. As shown in it that former paper if during that radiative era the entropy is chosen as chronological parameter the metric becomes conformally flat :
(78)
The origin corresponds to s = - ¥ . Notice that s, the entropy per baryon, identifies to the so-called "conformal time" Log t. With that new time-marker the "initial singularity" disappears.
Looking back in the distant past (early universe), one gets difficulties to define a clock, in order to measure time, for all the particles run at relativistic velocities. It becomes questionable to conceive a cold clock. Consider a system of two masses orbiting around their common center of gravity :
Fig. 9 : The basic clock.
One assume that this clock is not destroyed during the expansion process and calculate how many turns occurred in distant past (from t = tcr to hypothetic origin of "cosmological time" t = 0). From above :
(79)
R » t 2/3 G » t - 2/3 m » t 2/3
The orbitation time, the period of the clock, corresponds to
(80)
The number of turns is :
(81)
(which tends to infinite when t1 tends to zero). Surprizingly, we refind the entropy per baryon s . If a rotation of the above system is considered as an event of the evolution of the Universe there are an infinite number of events between today and the epoch defined by the time marker t = 0.
Compare the universe to a book, telling a story. The time is the width of the book. On would like to reach the first page to read what the authors purpose. Then we try to flip back through the pages of the book. But the pertinent question is not the width of the book but how many pages it owns. A page is an event. Acoording to this new definition of time, when we flip back the pages, they become thinner and thinner : the book owns an infinite number of pages, so that reaching the preface becomes hopeless.
- An alternative to the inflation theory.
Classically this the cosmologic horizon H is defined as ct , where c is considered as an absolute constant. It rises a paradox as the primeval Universe is very homogeneous (cbr or cosmic background). If we compare any characteristic distance R(t) (for an example the mean distance between particles), with the horizon H , we get :
**Fig. **10 : Comparizon of the evolution of the characteristic length of the Universe with the cosmological horizon in an Eintein-de Sitter model.
In the present model the cosmological horizon becomes the following integral :
(82)
**Fig. **11 : Comparizon of the evolution of the characteristic length R of the Universe with the cosmological horizon, in radiative era : same variation in time.
We get horizon H(t) » R(t) during all the evolution of the universe, so that its homogeneity is ensured during radiative era. This is an alternative to the theory of inflation, (whose only todays justification is the present homogeneity of the primeval universe).