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Sobre as massas negativas.
Essa questão das massas negativas é mencionada no livro do matemático francês Jean-Marie Souriau (meu vizinho e velho amigo).
"Structure des Systèmes Dynamiques", Dunod-France 1970, pp. 197-200
Recentemente traduzido para o inglês:
"Structure of Dynamical Systems", Birkhauser Ed. 1997. (Infelizmente muito caro: 124 $...).
Ponto de partida: a teoria dos grupos. Os grupos dinâmicos governam a física. O grupo dinâmico de Poincaré governa o mundo relativista. Esse grupo é construído a partir do grupo de Lorentz (ver Física Geométrica B). Assim como este último, o grupo de Poincaré possui "quatro componentes". Duas são "ortocronas", correspondendo às partículas com energia positiva e massa positiva. O segundo par de componentes, "anticronas", corresponde às partículas que se movem para trás no tempo. Souriau então mostrou (por meio da "ação codajunta dessas componentes do grupo sobre o momento") que elas correspondem a objetos com energia negativa e massa negativa.
Em resumo, não é proibido que existam massas negativas. Mas isso levanta imediatamente um problema: o resultado de uma colisão entre duas partículas, a primeira com massa positiva (e energia positiva mc²), e a outra com massa e energia negativas, daria... nada. Nem partículas, nem mesmo espaço, pois o vácuo é "feito" de fótons conjuntos.
Qual é a solução?
Talvez Deus, com sabedoria e previsão infinitas, tenha decidido amputar a componente anticrona do grupo dinâmico de Poincaré. Assim, o grupo não poderia gerar massas negativas.
Souriau não exclui a possibilidade de que a matéria negativa possa existir em algum lugar do universo. Sua hipótese:
-
Atração mútua entre massas positivas (nossa matéria, lei de Newton)
-
Repulsão mútua entre uma massa positiva e uma massa negativa (anti-Newton)
Ele acrescenta:
- As massas negativas se repelem mutuamente.
Segundo a visão de Souriau, as massas negativas deveriam ser completamente autistas, repelindo tudo, incluindo outras massas negativas. Elas deveriam simplesmente ocupar todo o espaço disponível. Uma espécie de panfobia.
Tal matéria negativa poderia contribuir para conter as galáxias.
Entre os objetos massivos, a matéria negativa deveria ser tão uniforme quanto possível, para que não induzisse lente gravitacional (nessas vastas regiões). Não poderíamos detectá-la, exceto pelo seu efeito de contenção sobre as galáxias e os aglomerados.
De qualquer forma, se essa matéria negativa estiver presente no nosso universo hoje, ela teria sido fortemente misturada com a matéria normal no início. Uma colisão nessa mistura densa teria então provocado uma aniquilação mútua completa:
- mc² - mc² = zero.......
Lente gravitacional inversa.
A lente gravitacional positiva foi mencionada na figura 44, em uma seção anterior. Usamos o modelo grosseiro do cone obtuso (posicone).
Uma concentração de "massa negativa" corresponderia ao "cone obtuso negativo". Ver figuras 88 e 89. Obtemos um sistema divergente de geodésicas.
Trata-se de uma solução exata das equações do campo. Ver:
Jean-Pierre Petit e Pierre Midy : Matéria fantasma, matéria astrofísica. 2 : Métricas de estado estacionário conjugadas. Soluções exatas. Física Geométrica A, 5, 1998.
Na figura 88, vemos que funciona como se a massa negativa repelisse os fótons".
(88)
Nota: Uma distribuição uniforme de massa positiva ou negativa não produz efeito de lente gravitacional positivo ou negativo.
Efeito de contenção devido à massa negativa circundante.
As massas positivas se atraem mutuamente, de acordo com a lei de Newton. A instabilidade gravitacional (instabilidade de Jeans) ocorre na matéria positiva. Isso dá concentrações de massa (galáxias, aglomerados de galáxias). Segundo a ideia de Souriau, se a matéria negativa estiver presente, ela estaria localizada entre os objetos de massa positiva, preenchendo todo o espaço intersticial disponível. Se a matéria negativa se repele mutuamente, o meio seria muito uniforme entre os aglomerados de matéria positiva. Essa matéria negativa hipotética seria lacunar. Ver fig (89).
(89)
Por exemplo, as galáxias poderiam estar localizadas nessa distribuição lacunar de massa negativa.
(90)
A pressão oposta devido às massas negativas participaria do confinamento das galáxias.
Imaginemos um modelo pedagógico: uma grande tenda colocada sobre estacas, que representam as massas positivas. Quanto mais pontiagudas as estacas, mais densas são as concentrações de massa. Ao contrário, quanto mais obtusas as estacas, mais estendidas são essas concentrações de massa.
(91)
As estacas da tenda (92)
A parte da lona em contato com as estacas apresenta curvatura positiva. Entre esses pontos, a curvatura é negativa. Se a cabeça da estaca for pontiaguda, ela dá uma massa pontual, um ponto de curvatura positiva concentrada (um ponto cônico).
Globalmente, vista de longe, a tenda é plana. Isso significa aqui que a quantidade de curvatura positiva é igual à quantidade de curvatura negativa. Fisicamente, isso corresponderia a um mundo onde a quantidade de massa positiva deve ser igual e oposta à quantidade de massa negativa (M* = - M).
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Representamos algumas geodésicas (92) e suas projeções planas (94).
(94)
Abandone a imagem pedagógica. O que acontece com a hipersuperfície de 4 dimensões?