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Do que a matéria-irmã poderia ser feita.
A física teórica está em crise há mais de 30 anos. Muitos artigos foram publicados há vários anos sobre o monopólio magnético, mas nenhum foi observado. A existência dos parceiros supersimétricos ainda não foi provada. Ninguém sabe o que é um "gravitão". Quando os cientistas tentaram detectar a desintegração do próton, este último não cooperou. Quase tudo o que os novos telescópios nos trazem permanece um mistério completo. Ninguém sabe o que são os quasares (QSO), os raios gama nem como funcionam. Os buracos negros gigantes são estranhamente silenciosos, etc. A teoria das supercordas nada mais é do que uma nova moda, apesar dos milhares de artigos publicados nesta "nova disciplina". O mundo das supercordas é um terreno estranho onde a física parece desesperadoramente ausente. A seguir, apresentamos a primeira descrição geométrica da antimatéria. Como dizia frequentemente J.M. Souriau, a teoria dos grupos constitui a ferramenta fundamental de que dispomos para tratar os fenômenos físicos. Uma ação natural de um grupo de Lie é sua ação coadjunta sobre sua álgebra de Lie, tal como introduzida por J.M. Souriau em 1970 [53]. A dimensão de um grupo G é o número de parâmetros de que depende. É também o número de componentes de seu momento J. O grupo de Lorentz L é um grupo de seis dimensões, possuindo quatro componentes conexas. Introduzimos o grupo de quatro elementos ω, em sua representação matricial (a). Podemos então construir o grupo de Lorentz completo L a partir de sua componente neutra Lₙ, por meio de um produto direto de grupos (b), onde (c) representa a representação matricial. Um novo produto semi-directo (d) fornece o grupo de Poincaré.
Introduzimos o quadrivetor evento (e) e o vetor de translação espaço-tempo C: (f).
Podemos dar uma representação matricial (g) do elemento de Poincaré. Em (h), sua ação no espaço-tempo é definida. Mas essa ação esconde uma ação mais importante: a ação coadjunta do grupo sobre seu espaço de momento de dez componentes J (o grupo de Poincaré tem dimensão dez).
Souriau escreve esse momento na forma:
J = {E, p, f, l},
onde E é a energia, p o momento, f o "passo" e l o spin. É conveniente introduzir, segundo Souriau, uma matriz antissimétrica M: (a) e o quadrivetor momento-energia P: (b). O cálculo do dual da ação do grupo sobre sua álgebra de Lie fornece a ação sobre o momento { (c), (d) }.
Agora, se queremos destacar as simetrias I, P, T e PT, escolhemos (e) e (f). A ação coadjunta torna-se então { (g), (h) }, o que dá:
Como destacou J.M. Souriau em 1970, a partir das matrizes (c), construímos o subgrupo ortocrônico P₀: (d), composto por duas componentes conexas: a componente neutra Pₙ e a componente de inversão espacial Pₛ. Os elementos dessas duas componentes não alteram o sinal da energia E. Ao contrário, as matrizes (e) produzem o subconjunto anticronico, cujos elementos invertem o sinal da energia, de forma que a inversão do tempo acompanha a inversão de energia, ou seja, a inversão de massa, se as partículas possuem uma. Em conclusão, vemos que a massa negativa e a energia negativa emergem da descrição dinâmica do grupo de Poincaré, nos referindo aos movimentos relativistas dos pontos materiais.
Vamos agora estender o grupo de Poincaré, considerando:
Introduzimos as matrizes (a) e (b). Em seguida, damos uma representação matricial do grupo, atuando em (e) sobre um feixe Z₂ × U(1) × ℝ⁴. Em (f), obtemos a expressão geométrica da simetria C. A quinta dimensão (c) é compacta. Assim, qualquer elemento do grupo correspondente às escolhas (f) implica uma simetria em relação à reta indicada.
O cálculo da ação coadjunta do grupo sobre seu momento não apresenta nenhuma dificuldade particular. Como destacou Souriau em 1970, a adição de uma dimensão compacta q acompanha um escalar adicional quantizado, identificado à carga elétrica q. A ação sobre a parte do momento correspondente ao grupo de Poincaré não muda. A ação sobre a carga elétrica dá:
As partículas são descritas em termos de órbitas do grupo. Algumas possuem energia positiva, outras energia negativa. f pode ser considerado como um índice de dobra.
f = +1 indica a dobra F,
f = –1 indica a dobra F̅.
Assim, obtemos uma estrutura geométrica dupla. A ação é simplesmente:
f′ = n f.
Isso pode ser resumido na figura 21:
Fig. 27 : Impacto das simetrias nas componentes do momento.
Observe que (ν = –1) indica os termos anticronicos do grupo. Uma partícula e seu movimento correspondem a um elemento particular do momento. Os termos anticronicos transformam movimentos ortocrônicos em movimentos anticronicos e invertem a massa e a energia. Como o espaço-tempo é composto por duas dobras separadas F e F̅, os encontros entre partículas de energia oposta podem ser evitados se colocarmos as partículas de energia positiva em uma dobra (por exemplo F) e as partículas de energia negativa em sua dobra gêmea F̅. Essa descrição física é coerente com as propriedades do grupo.
- Simetria PT e simetria CPT.
Como destacou Souriau em 1970, toda simetria que inclui uma transformação T inverte a energia e a massa. Se considerarmos uma partícula normal, de massa m e carga elétrica q, sua simétrica CPT possui energia e massa negativas. Feynman mostrou que a simétrica PT de uma partícula se comportava como uma antipartícula; no entanto, segundo os resultados de Souriau, ela possui massa e energia negativas. De acordo com o exposto acima, construímos uma nova descrição do Universo como composto por duas entidades gêmeas. A primeira é uma dobra F, supostamente a nossa, preenchida com matéria e antimatéria de Dirac, simétrica C em relação à primeira. Na segunda dobra F̅, a dualidade matéria-antimatéria também se aplica. Sua matéria é simétrica CPT em relação à nossa, enquanto sua antimatéria corresponde à de Feynman. Em conjunto, as duas dobras são simétricas CPT. Isso é coerente com as ideias iniciais de Sakharov ([33] a [36]). O trabalho inicial do autor, dedicado à cosmologia do Universo gêmeo, foi publicado em 1977.
- Modelo da estrela de nêutrons fugitiva: uma alternativa ao modelo do buraco negro.
Classicamente, a criticidade de uma estrela de nêutrons baseia-se em uma criticidade geométrica. Uma esfera de densidade constante, cercada de vácuo, pode ser descrita por duas métricas de Schwarzschild ligadas (interna e externa). Essas expressões foram dadas na seção 7. Elas tornam-se críticas quando o raio da estrela de nêutrons tende ao seu raio de Schwarzschild associado. Tolmann, Oppenheimer e Volkov derivaram (ver [52], eq. 14.22) uma famosa "equação TOV", que dá a pressão em função da distância radial em uma estrela de nêutrons.
Fig. 28 : À esquerda, criticidade geométrica; à direita, criticidade física.
O cálculo mostra que, antes que as condições geométricas sejam atingidas, ocorre uma criticidade física: a pressão tende ao infinito no centro da estrela (à esquerda).
Fig. 29 : Pressão em função da distância radial em uma estrela de nêutrons.
Agora vamos formular algumas hipóteses. Na seção 15, tentamos descrever o estado primitivo do Universo, voltando no seu passado. Para explicar sua grande homogeneidade, introduzimos uma variação das constantes físicas durante a era radiativa. No entanto, essa exploração ainda é muito arriscada. Só tentamos dar novas perspectivas à questão: "O que acontece quando olhamos para o passado distante do Universo?" Acredito que não temos todas as chaves. No entanto, me atrevo a expressar uma opinião: acredito que, quando a pressão atinge um valor crítico (a ser determinado), nosso Universo se torna ligado ao seu gêmeo, que A. Sakharov sugeriu "reside no seu passado". Embora ainda seja vago, reconheço que é uma hipótese, acredito que nosso universo interage com seu passado, que se estenderia ao longo de uma espécie de ponte espaço-tempo. Sakharov acreditava que nosso Universo e seu gêmeo estavam ligados. Acrescento que eles interagiriam constantemente, em todos os lugares, em todos os tempos. É por isso que a seta do tempo parece invertida no gêmeo, como mostra a seção 19. É também por isso que os átomos gêmeos parecem possuir massa negativa e repelir os nossos. Para nós, eles vivem simplesmente ao contrário no tempo, e segundo os trabalhos de Souriau, sua massa aparente é negativa.
Por analogia, suponho que, quando a criticidade física é atingida no centro de uma estrela de nêutrons, os valores locais das constantes físicas mudam radicalmente. Essa condição "reproduziria" localmente as condições do "Big Bang". Uma ponte espacial se abriria, sugando a matéria a uma velocidade relativística. Esse "cenário suave" ocorreria quando o fluxo de matéria devido ao vento estelar de uma estrela companheira atinge condições críticas no centro da estrela. Um estado estacionário poderia então ser descrito geometricamente utilizando as quatro métricas de Schwarzschild. Para a dobra F:
Para a região adjacente, conjugada, da dobra gêmea F̅:
Pode-se estudar os sistemas geodésicos e conectá-los por meio de uma ponte espacial cujo único parâmetro é sua área. Pequenas pontes espaciais poderiam absorver a matéria proveniente do vento estelar de uma estrela companheira, pois perto dela, a densidade é enorme e a velocidade é relativística. Na figura 24, uma imagem 2D didática do modelo.
Fig. 30 : Imagem 2D didática de uma estrela de nêutrons fugitiva (SNS).
Um fluxo violento de matéria, devido, por exemplo, a fenômenos erupcionais mais intensos de uma estrela companheira ou à fusão de duas estrelas de nêutrons formando um sistema binário, poderia provocar a abertura rápida de uma ponte espacial, como sugerido à direita da figura 24. A explicação dos raios gama poderia estar aí. Esse modelo questiona o modelo do buraco negro. Veremos mais adiante como esse último é questionável. Algo está errado com esse modelo de buraco negro. Há poucos candidatos, e todos sabem que um pequeno erro na avaliação da distância pode transformar tais candidatos em simples estrelas de nêutrons. Não há nenhuma prova irrefutável de sua existência. Acreditamos apenas, por hábito. Sempre diziam: "Que outra coisa você poderia imaginar?". Olhe o início do artigo. Falamos sobre o número do jornal Le Monde em que Fort e Méillier apresentavam um mapa 3D colorido da matéria escura, e o jornalista, entusiasmado, titulou [1]: "A matéria escura existe realmente: ela desvia os raios luminosos". Mas o que dizer dos "aglomerados escuros" [2], descobertos pelos mesmos pesquisadores, que "atraem e desviam os raios luminosos, mas parecem repelir a matéria ordinária"? Se forem confirmados, eles seriam compostos, como sugere Fort, exclusivamente de "matéria exótica". E se for o caso, do que se trata? O que dizer da aceleração das sondas espaciais [49], que uma distribuição de matéria escura não poderia explicar? Hoje, precisa-se encontrar buracos negros gigantes no centro das galáxias, para justificar os parâmetros dinâmicos dessas regiões. Mas esses gigantes parecem muito silenciosos, como a Bela Adormecida, não é? Alguns sugeriram que poderiam ser "buracos negros saciados". Por quanto tempo ainda tentaremos resolver novos problemas inventando novos nomes?
Resumo do artigo ---
