сопутствующая вселенная космология материя-призрак астрофизика. 7 : Заключение сфероидальных галактик окружающей материей-призраком. (p2)
- Происхождение закона Ньютона и уравнения Пуассона.
Закон Ньютона - это гипотеза, принцип. Он работает. Доказательство: мы можем вычислить траектории планет, довольно хорошо, и отправить спутники на большие расстояния с замечательной точностью.
Уравнение поля Эйнштейна - это гипотеза, принцип.
(7)
S = c T
Оно работает. Доказательство: мы можем вычислить смещение перигелия массы, спутника, обращающегося в поле, созданном более тяжелой массой. Если бы мы жили рядом с нейтронной звездой, и если бы у этого объекта был спутник, мы должны были бы наблюдать путь, показанный на рисунке 4.
Рис. 4 : Смещение перигелия траектории спутника, вращающегося вокруг очень массивного тела.
Измерение подтвердит теорию, как мы делаем это в случае Меркурия. Кстати, это явление совместимо с моделью материи-призрака.
(8)
S = c (T - T*)
(9)
S* = c (T* - T)
Мы должны жить в области Вселенной, где материя доминирует ( T* << T ), так что система уравнений поля становится:
(10)
S » c T
(11) S* = - c T
Когда Эйнштейн ввел новое понятие уравнения поля, проверили, совместим ли этот формализм с законом Ньютона. Классически считается, что метрика близка к той, которая описывает однородную среду (r = постоянная). Затем концентрация массы рассматривается как небольшая флуктуация:
(12)
g = go + e g
go относится к этой среде с постоянной плотностью. e - это небольшой параметр, второй член e g представляет собой флуктуацию. Вторая часть уравнения поля сравнивается с:
(13)
Но, и это очень важно, два члена go и e g выбираются независимыми от времени. Затем вычисляется левая часть (7) с помощью разложения в ряд (12) и получается:
(14)
что можно записать как
(15)
и идентифицируется с уравнением Пуассона посредством:
(16)
Из этого мы также определяем гравитационный потенциал:
(17)
goo является одним из метрических потенциалов. Но все это выполняется при условиях стационарного состояния. Нам нужно это, чтобы определить первый порядок go , выбранный лоренцевым:
(18)
ds² = c² dt² - dx² - dy² - dz²
Это хорошее приближение, если мы имеем дело с:
Фрагментом Вселенной
-
где концентрация массы окружена пустотой.
-
где скорости малы по сравнению с c
-
где локальная кривизна слаба
Тогда, имеет ли смысл описывать бесконечную среду? Нет. Для этого, чтобы установить уравнение Пуассона, применимое к бесконечной среде с постоянной плотностью, нам нужно нестационарное решение нулевого порядка go , которое не может иметь лоренцевую форму. Оно должно быть в виде решения Фридмана. Если среда полностью однородна, если нестационарная плотность массы постоянна во всем пространстве, то нет члена флуктуации. go - это просто решение Робертсона-Уокера, дающее модели Фридмана (для классической общей теории относительности).
Где находится гравитационный потенциал Y для такой бесконечной среды с постоянной плотностью массы в пространстве? Нигде. Он не существует, и мы не можем определить такую скалярную величину.
Таким образом, для бесконечной среды с постоянной плотностью, независимо от того, постоянна ли она во времени (что не физично) или зависит от времени (Фридман), уравнение Пуассона становится чистой теоретической фантазией. Оно просто не существует. У него нет физического смысла. Мы не можем его привлекать.
Тогда, каков гравитационное поле вокруг произвольно выбранной точки в пространстве? Наш ответ: ноль.
Читатель скажет: А как же эффект экранирования в электростатике?
Можете ли вы работать с бесконечной средой с постоянной плотностью электрического заряда? Нет, это не физично. Такая среда должна мгновенно расширяться с огромной скоростью, если плотность заряда значительно отклоняется от равновесия (n⁺ = n⁻).
Другой читатель возразит:
- В 1934 году Милн и Мак-Крия переоткрыли уравнение Фридмана, исходя только из уравнений Эйлера и Пуассона.
Что это означает? Просто то, что коллапс или расширение пылевого (нулевого давления) шара подчиняется тому же уравнению, что и Вселенная с постоянной плотностью, соответствующая модели Фридмана. Ничего больше.