отталкивающая материя
Отталкивающая материя (с. 4)
6) Альтернативная интерпретация наблюдаемых эффектов сильного гравитационного линзирования.
Отрицательное гравитационное линзирование.
...Когда масса (положительная) m присутствует в складке F, она деформирует геометрию складки F. Как впервые представлено в ссылке [6], геометрия в соседней части складки F, решение уравнения:
(19) S = 0
может быть описана решением Шварцшильда:
(20)
где постоянная v отрицательна.
(21)
...Масса m, присутствующая в складке F, где она притягивает массу m, отталкивает массу из противоположной складки F, геодезическая является гиперболической.
(22)
Нулевые геодезические могут быть вычислены.
j = полярная координата. q = 1/r. b и h — параметры траектории. Нулевые геодезические записываются как:
(22)
Траектории света, гиперболического типа, соответствуют рисунку 6. Таким образом, получается отрицательное гравитационное линзирование.
Рисунок 6: Отрицательное гравитационное линзирование в складке F, вызванное присутствием массы m, расположенной в складке F.
...На рисунке 7 мы схематично представили траектории света, фокусируемые действием неоднородного распределения массы r складки F, усиливая таким образом положительное гравитационное линзирование, вызванное галактикой. Траектория фотона прямолинейна, если она проходит через однородную среду.
Рис. 7: Схематические траектории света, искривленные, вследствие совместного действия галактики и окружающей отталкивающей темной материи.
...Классически, наблюдаемые эффекты сильного гравитационного линзирования рассматриваются как доказательство существования притягивающей материи в нашем Вселенной. Мы предлагаем, что они могут быть в основном вызваны фундаментально невидимой отталкивающей материей, окружающей видимые структуры (более точно, градиентом этой отталкивающей материи, вблизи галактик).
Заключение.
...Мы рассматриваем Вселенную как место взаимодействия двух популяций: обычной материи m и отталкивающей материи m. Динамика системы соответствует:
-
m притягивает m
-
m* притягивает m*
-
m и m* взаимно отталкиваются
по законам Ньютона (и антиньютоновским). Таким образом, отталкивающая материя ведет себя так, как будто она обладает отрицательной массой (и отрицательной энергией). Мы строим модель галактики, находящейся в каком-то роде «дыре» внутри окружающей ее отталкивающей материи, которая ее конфайнит. Мы показываем, что тогда получаются хорошие кривые вращения.
...Мы избегаем проблемы отрицательных масс и энергий, вводя новую геометрическую структуру: Вселенная состоит из двух складок, рассматриваемых как двойное покрытие «скелетной многообразия», предоставляющее инволютивное отображение, связывающее два сопряженных пункта (M, M*). Геометрия складки F описывается метрикой g, а складки F* — метрикой g*. Эти две метрики связаны системой двух взаимосвязанных уравнений поля. С геометрической точки зрения, любая структура, находящаяся в складке, невидима из другой. Мы строим космологическую модель, предполагая, что два мира однородны и изотропны. В радиационную эру мы предполагаем, что массовые плотности ρ и ρ* и давления p и p* соответственно равны. Тогда модель совпадает со стандартной. Когда материя (и отталкивающая материя) доминирует в обеих складках (мы предполагаем, что десоединение происходит одновременно в обоих мирах), две эволюции различаются: один мир (предположительно наш) расширяется быстрее, чем другой. Влияние мира отталкивающей материи на эволюцию нашего аналогично введению космологической постоянной в уравнения Эйнштейна, что позволяет согласовать возраст Вселенной с недавними измерениями постоянной Хаббла. С текущим соотношением массовой плотности ρ*/ρ = 64 мы получаем возраст, равный 15,7 миллиардам лет.
...Отрицательное гравитационное линзирование, вызванное градиентом геометрически невидимой окружающей отталкивающей материи, может вызывать тот же эффект, что и гравитационное линзирование, приписываемое притягивающей материи.
Ссылки.
[1] M. Myamoto и R. Nagai, Publ. Astron. Soc. Japan 27, 583, 1975
[2] S. Chandrasekhar: Ellipsoidal Figures of Equilibrium. Yale University Press, New Haven и London, 1969
[3] J. Binney и S. Tremaine, Galactic Dynamics, Princeton University Press, Princeton, 1987.
[4] Bahcall J.N. & Soneira R.M., APJ. S 44, p. 73, 1980
[5] Bahcall J.N., Flynn A. и Gould A., APJ 389, p. 234, 1992
[6] Petit J.P.: The missing mass effect. Il Nuovo Cimento B, Vol. 109, июль 1994, pp. 697–710
[7] Petit J.P.: Twin Universe Cosmology. Astr. And Sp. Sc. 226, 273–307, 1995
Благодарности :
Автор благодарит проф. J.M. Souriau за полезные советы и комментарии.
Эта работа поддерживается французским CNRS и компанией A. Dreyer Brevets et Développement.
Засланный в запечатанном конверте в Академию наук Парижа, 1998.
