Новый подход к космологии и теоретической физике

En résumé (grâce à un LLM libre auto-hébergé)

  • Современная космология основана на темной материи и темной энергии, двух концепциях, не подтвержденных экспериментально.
  • Стандартная модель космологии критикуется за отсутствие прочной физической основы и за привлечение произвольных гипотез.
  • Модель Янус предлагает альтернативу, включая отрицательную массу для объяснения ускорения расширения Вселенной.

2023-12-18-редакционная

18 февраля 2023 г.

**Почему космология, астрофизика и теоретическая физика застопорились на 50 лет.

**

"Текущая стандартная модель" работает только благодаря двум компонентам: темной материи и темной энергии. Темная материя, имеющая положительную массу, предназначена для обеспечения конфинации галактик и скоплений галактик, объяснения плоской формы их кривых вращения, полностью произвольно. В самом деле, как определяется ее распределение в пространстве? Просто тем, что оно воспроизводит эти кривые вращения. Было потрачено миллионы, везде, чтобы попытаться поймать ее, в шахтах, тоннелях, в космосе. Тысячи статей были опубликованы в этих высококачественных журналах, которые представляют собой просто спекуляции о ее природе. Напрасно. Пыталась поймать наиболее вероятного кандидата, нейтралино, в килограмме ксенона, затем в десяти, затем в сотне, затем в тонне, нескольких тоннах.

Нет ни нейтралино, ни масла в котелке.

Мы приписали темной энергии положительную энергию и отрицательное давление, что может казаться парадоксальным, учитывая, что давление (скаляр) в первую очередь является объемной плотностью энергии. Закон расширения Вселенной выводится из решения уравнения Эйнштейна. "Источник" этой динамики находится во втором члене. Это объемная плотность энергии rho c^2. Таким образом, мы получаем два члена. Сначала тот, который отражает действие массы, согласно известной формуле Эйнштейна E = mc^2. Второй член - это давление. Все это однородно, измеряется в джоулях на кубический метр.

Что представляет собой второй член? В фазе материи это объемная плотность кинетической энергии масс, составляющих Вселенную, согласно уравнению состояния:

В радиационную эру, помимо объемной плотности энергии фотонов: h nu, умноженного на количество фотонов на кубический метр, есть давление излучения, соответствующее следующему уравнению, эквивалентному "уравнению состояния фотонного газа":

Согласно уравнению Эйнштейна, основе Общей теории относительности:

Положительное давление означает замедление движения расширения

Напротив, чтобы объяснить движение ускорения расширения космоса, необходимо иметь что-то, связанное с отрицательным давлением.

Если мы рассматриваем это давление, связанное с темной энергией, как объемную плотность энергии, это приведет к выводу о существовании состояний с отрицательной энергией (см. работы Натальи Деберг).

Но мы их игнорируем, с помощью фокуса, наделяя этот новый компонент, неизвестной природы, "уравнением состояния":

Выбор w = -1 (который ничем не обоснован) позволяет получить эквивалентную объемную плотность, положительную, в килограммах на кубический метр. Это позволяет затем дополнить круг, описывающий содержание Вселенной в наблюдаемых массах, ненаблюдаемых положительных массах, т.е. темной материи, а затем в "эквиваленте-массе", представляющем (в килограммах на кубический метр) загадочную репульсивную способность вакуума, связанную с космологической постоянной Лямбда.

В: модель Януса, мы интерпретируем то, что вызывает ускорение расширения космоса, как сумму двух членов:

  • Объемная плотность энергии (отрицательная), связанная с массой, согласно E = m c^2, с E и m отрицательными.

  • Отрицательное давление, рассматриваемое как объемная плотность энергии, связанная с отрицательной кинетической энергией этих же частиц.

Существует тогда фундаментальное различие между этими двумя интерпретациями. Поскольку космологическая постоянная, как следует из названия, неизменна во времени, она соответствует загадочной репульсивной способности вакуума, которая тогда связана с постоянной объемной плотностью энергии, не зависящей от расширения и уменьшения плотности, связанного с расширением. Если a - это "масштабный фактор", указывающий на "размер Вселенной", то любая плотность чего-либо будет варьироваться, как правило, как 1/a^3.

Следствие: Вселенная, приведенная в движение отрицательным давлением, постоянным, связанным с гипотетической "энергией вакуума", расширяется по экспоненциальному закону во времени.

В модели Януса в эпоху материи динамика расширения приписывается основному содержанию в отрицательной массе: Эта отрицательная масса берет на себя две роли: ту, которую играет темная материя, и ту, которую играет темная энергия. Эта плотность энергии уменьшается как 1/(a^3). Будущее Вселенной тогда будет другим. Лишенной этого двигателя со временем, ее расширение становится почти линейным, стремится к асимптоте.

Эти два способа видения заслуживают внимания. Мы составили статью, очень структурированную, сначала отправленную в Physical Review D в ноябре 2022. Немедленный отказ, без отправки рецензенту, с единственным упоминанием "non suitable" ("не подходит"). Вторая отправка, в Astrophysical Journal. То же самое, 12 февраля 2023 г., с отказом в отправке рецензенту. Вы прочитаете содержание этих ответных сообщений перед статьей.

Французская версия

**Английская версия. **

Фактически, журналы систематически отказываются отправлять наши статьи рецензентам, в течение пяти лет. Таким образом, было около десяти отказов.

Это указывает на серьезную неисправность в системе научных публикаций. Тем не менее, они остаются открытыми для спекуляций. Можно привести два примера. Для Physical Review D упомянем статью, где эта фигура французской космологии, Aurélien Barrau (обратите внимание на замечательное богатство его страницы на Википедии) выступает в качестве соавтора

[В Physical Review D, 2019](article Barrau)

На arXiv

Что предлагают авторы статьи? Модель, в которой темная материя может составлять "реликту" столкновений между "мини-черными дырами", находящимися "во времена Планка", то есть в самом отдаленном состоянии Вселенной (недоступном для любого наблюдения). Гипотетические "мини-черные дыры". Переведем заголовок:

  • **Темная материя как реликта эпохи Планка, без излишних экзотических предположений **(...). *

Предложенные тесты, относительно возможных наблюдательных данных: ничего. Идеальный пример фразы математика Jean-Marie Souriau:

*- Физика без опыта и математика без строгости.

Что касается темной энергии, научное сообщество взволновано с момента публикации в Astrophysical Journal и Astrophysical Letters двух статей.

Первый.** Второй. ****Научный блогер здесь дает свой комментарий**.

Для упрощения, на странице блогера, послушайте его голосовой комментарий.

О чем речь?

Мы видели, что особенностью этой темной энергии является то, что она выступает в виде компонента постоянной объемной плотности, нечувствительного к явлению космического расширения. Рассмотрим...