PQ4 инверсия тетраэдра в 3D пространстве

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

  • Статья исследует понятие геодезических и их поведение в искривленном пространстве-времени, используя пример из камней, образующих тетраэдр.
  • Она обсуждает симметрию P и изометрию тетраэдра, связанную с геометрией Шварцшильда.
  • Статья подчеркивает важность общей теории относительности и теории групп для понимания пространства-времени.

PQ4

... Давайте теперь представим (числа взяты из статьи) группу из четырех детских шариков, все еще находящихся в трехмерном пространстве представления, образующих тетраэдр (объект, очень легко ориентируемый), падающих в сферическую щель по "геодезическим радиальным линиям".

Они "отскочат" от сферической щели (в соответствии с тем изображением, которое мы выбрали для нашего пространства представления). На самом деле геодезические непрерывны в трехмерной гиперповерхности.

Я помню, когда мне было меньше, я часто находил хромированные шарики на концах ступенек лестницы. Если вы живете в месте, где есть что-то подобное, вы можете попробовать опыт сами, бросив маленькие стальные шарики на них.

После отскока четыре шарика образуют перевернутый тетраэдр:

Увеличим размер тетраэдра, чтобы лучше увидеть инверсию. В исходной конфигурации это выглядит следующим образом:

Мы "ориентируем" его грани. Например, мы задаем направление пути ADB и т.д., чтобы сравнить "движение" с движением пробки, у которой конец направлен наружу (стрелки). Таким образом, четыре грани ориентированы. Теперь сравним этот тетраэдр с тем, который образован шариками, "отскочившими" от сферической щели:

Ориентация граней была инвертирована. Если бы мое рисование было более точным, эти два объекта находились бы по обе стороны от зеркала, один являясь зеркальным изображением другого.

То же самое касается Шварцшильда: объекты появляются "на другой стороне", и если бы мы могли "видеть их в прозрачности", они выглядели бы зеркально-противоположными. Но мы не можем "видеть их в прозрачности". Чтобы мы могли "видеть", фотоны должны устанавливать связь между двумя "смежными" областями на каждой из двух "сторон пространства-времени", которые поэтому P-симметричны.

Во время разговора, что происходит с "неперпендикулярными" траекториями? Расчеты геодезических дают плоские траектории, которые "отскакивают" от сферы Шварцшильда. См. следующую фигуру.

Вопрос о переменном времени, кратко упомянутый выше, остается открытым. Как я уже говорил, у нас есть полное право выбрать любую переменную, которую мы хотим. Выбор полностью произвольный, потому что объект, гиперповерхность пространства-времени, является "инвариантной системой координат", она существует независимо от выбора координат, используемых для обозначения точек, изображенных выше, которые являются "точками события", точками пространственно-временного объекта, четырехмерной гиперповерхностью.

Тогда, что такое время, что такое пространство, если все это произвольно?

Есть время, которое мы не можем коснуться, единственное внутреннее скалярное значение гиперповерхности: это собственное время. Собственное время является "длиной" в пространственно-временном гиперпространстве. Допустим, что объекты могут двигаться по геодезическим линиям (четырехмерным). Возьмем две точки (A, B) на геодезической. Расстояние Ds, разделяющее эти две точки, деленное на c, постоянную, скорость света в области, удаленной от сферической щели, и период собственного времени, является интервалом собственного времени Dt, разделяющим два "события", независимо от выбранной системы пространственно-временных координат.

Ds - единственная величина, имеющая внутренний физический смысл.

Представьте, что вы двигаетесь по земной сфере вдоль геодезической (большого круга), от точки A до точки B. Если вы скажете:

  • Я прошел от точки с долготой jA и широтой qA к точке с долготой jB и широтой qB

что означают величины (jB - jA) и (qB - qA)? Они будут зависеть от точек, которые вы выбрали для своих полюсов, от вашего выбора точек отсчета. Но если вы скажете:

  • Я прошел 2347 километров.

Измерение будет иметь смысл независимо от выбранной системы координат отсчета.

Мы видели, что сферу можно использовать с координатами, которые выделяют одну или несколько особенностей. Полюс - это место, где долгота больше не определена. Мы также видели, как, с помощью простого изменения координат, мы можем устранить "неприятную область поверхности (или r < Rs)" и где мы найдем чисто мнимый элемент длины Ds. Действительно, это то, что в своей первоначальной формулировке метрика Шварцшильда вводит чисто мнимый элемент длины (собственное время), что заставило нас предположить, что мы "находимся вне гиперповерхности". Нет абсолютной системы координат. Но мы можем решить выбрать координату в пространстве, которая хотя бы устранит особенности, что мы и сделали. Также нет "абсолютного космического времени". С Миди, в нашей последней статье, мы показали, что "начальная особенность", рассматриваемая как "момент создания нашего мира", является результатом выбора определенной временной переменной, и что другой выбор устранит начальную особенность, как синус того же названия, сохраняя все наблюдаемые величины, включая красное смещение. Вопрос "что было до Большого Взрыва?" больше не имеет смысла. Это тревожно, я признаю, но вопрос исходит из пространственно-временного парадигмы. Он эквивалентен вопросу "что находится в центре черной дыры?" Поэтому вполне законно изменить временную координату, используя "время Эддингтона" (изменение переменной было показано выше), насколько это позволяет связать эту локальную геометрическую структуру с пространством-временем Минковского, с пространством релятивистским (в смысле специальной теории относительности) и плоским, без кривизны, пустым. Но идея в том, чтобы описать все пространство-время одной метрикой. Опять же, ключевая идея находится в теории групп и в изучении "группы изометрии" метрики Шварцшильда.

Группа изометрии содержит все геометрические преобразования, которые оставляют метрику инвариантной (поэтому инвариантную гиперповерхность). Группа изометрии сферы - это группа вращений в пространстве, плюс симметрии (относительно плоскости или оси, проходящей через ее центр, или относительно точки, которая является этим центром). Мы называем эту группу O3 (сокращение от "ортогональной группы размерности 3"). (См. Введение в Геометрическую Физику B. Все это здесь.) Однако, если мы уберем симметрии относительно оси, плоскости или точки, она станет SO3 ("специальной ортогональной группой размерности 3").

Геометрия Шварцшильда имеет симметрии. До сих пор мы были привычны приписывать ей симметрию SO3 (вращения в пространстве). Но на самом деле она имеет группу изометрии O3, и, следовательно, содержит симметрию P (симметрию относительно точки). Вернемся к тетраэдру, который мы использовали ранее. Его симметрия относительно точки является зеркально-противоположной, первый пример симметрии P первого рода.

В разделе "группы" на сайте мы показали, как группа "выделяет пространство", или, точнее, геометрические объекты. Сория называет их "видами" группы. Таким образом, не сфера порождает группу SO3, а наоборот. Сферы являются видами этой группы. Виды в таксономическом смысле слова (Таксономия: наука о классификации видов). Мы уже говорили ранее, что иногда физики делают математику, не осознавая этого, и наоборот. Релятивистская физика и прогресс в группах датируются началом века: Клейн, Пуанкаре, Лоренц, Картан и т.д. следовали за работами блестящего норвежца Софуса Ли. Все начало сходиться. Были ли работы физиков, которые стимулировали работы математиков, или наоборот? Безусловно, они стимулировали друг друга. Специальная теория относительности имеет собственное пространство-время, это пространство Минковского (определенное своей "метрикой"). Его "группа изометрии" - это группа Пуанкаре, которая сама построена вокруг группы Лоренца (см. Введение в Геометрическую Физику B). Сория, в своей книге "Структура динамических систем", Дунод 1974, стр. 197-200, впервые показал, что группа Пуанкаре "выделяет ретрохронные объекты" и что это связано с инверсией их массы. Таким образом, мы можем увидеть механизм: физики указывают на физическое явление, такое как инвариантность скорости света: эксперимент Майкельсона и Морли. Математики переосмысливают это в терминах групп. Но среди групп есть элементы, которые, кажется, указывают на новые объекты: отрицательные массы.

Это вызывает недоумение у физиков. Если отрицательная масса встречается с положительной массой, результат будет... ноль, ничего. Не путать с аннигиляцией материи и антиматерии (которая на самом деле имеет положительную массу), которая производит эквивалент в виде фотонов. Поскольку отрицательные массы m* = -m имеют отрицательную энергию E* = m*c² = -mc², оценка дает... ноль. В течение четверти века эти отрицательные массы, открытые Сорией, оставались "чистой математической экзотикой" (что Сория сам считал).

В 1998 году я построил геометрический геммалийский контекст (см. статьи Геометрическая Физика). Этот текст является популяризацией работы (из статьи "Сомнительная черная дыра") и основан на теории групп. Во-первых, я заметил, что метрика Шварцшильда не является SO3×R (вращения в 3D плюс временные сдвиги, что выражает факт, что объект инвариант во времени, стационарен), а O3×E1 (включающее, среди прочего, симметрию P и симметрию T). Это путь для расширения геометрического контекста, которое идет рука об руку с видением Эддингтона 1924 года. Симметрии используются с "PT-симметричной" моделью: где пространственно-временные координаты инвертированы в геммалийском мире, идея, впервые предложенная Андреем Сахаровым в 1967 году.

Все это кажется вам сложным? Пусть студент по математике посмотрит на метрику Минковского, метрику специальной теории относительности:

ds² = c² dt² - dx² - dy² - dz²

Измените

t ... на -t
x ... на -x
y ... на -z
z ... на -z

Инвариантность. Группа изометрии (та, которая оставляет эту метрику инвариантной) больше (это группа Пуанкаре "с ее четырьмя компонентами"). Преобразование является лишь частью всего, но вы можете увидеть, что метрика Минковского инвариантна по отношению к PT-симметрии.

Метрика специальной теории относительности идет рука об руку с релятивистским пространством

(t , x , y , z )

Но она также может описывать мир, где пространственно-временные координаты инвертированы (PT-симметричный по отношению к нашему). Это не тахионы. Ничего подобного. В этом вторичном мире скорости остаются субсветовыми.

Вообщем, метрика Шварцшильда, пересмотренная с точки зрения идеи Эддингтона, стала PT-симметричной. Временная координата, следовательно, должна инвертироваться "естественным образом" при прохождении через сферическую щель. Значит ли это, что время, ощущаемое возможным пассажиром космического корабля, проникающего в двойной мир, будет инвертировано? Время - это просто координата. На Земле, когда вы пересекаете экватор, ваша широта становится отрицательной, но вы не начинаете идти задом наперед...

Мы затем интегрировали эту геометрию в более широкий контекст, десять измерений, это число, согласно теореме Винера и Граустейна, соответствует минимальному количеству измерений, необходимому для получения пространства размерности n, где n больше 2.

Эти шесть дополнительных измерений уже были введены в статьях, представленных в Геометрической Физике B. Они относятся к квантовым аспектам. Заключение:

  • Дуальность материи и антиматерии существует с обеих сторон вселенной.

  • Когда частица материи проходит через гиперторический мост, соответствующий геометрии Шварцшильда, ее вклад в гравитационное поле инвертируется. Система уравнений поля, предложенная в 1994 году в Nuovo Cimento (воспроизведена в Геометрической Физике), таким образом подтверждается, как и разработки, которые мы представили в упрощенной форме в "Мы потеряли половину Вселенной" (Albin Michel).

  • Когда частица материи проходит через один из этих "гиперсферических туннелей", материя остается (но CPT-симметрична). То же самое верно и для частицы антиматерии.

Однако, в этом случае, время прохождения конечно. Следовательно, черные дыры не могут существовать. Когда геометрия Шварцшильда была изменена с неправильным выбором переменных и неправильным выбором "геометрического контекста", это привело к этому "заморожению времени", которое мы считаем математическим искусством.

Но если черных дыр нет, что происходит с нейтронной звездой, масса которой превышает критическое смертельное значение (две солнечные массы: что отправит давление в ее центре в бесконечность)?

На следующем рисунке показано значение давления (в "логарифмических" координатах) в зависимости от расстояния от центра нейтронной звезды (предположительно, с постоянной плотностью), для различных значений внешнего радиуса (следовательно, массы), полученных с использованием классической модели Толмана-Оппенгеймера-Волькова. Критическая кривая соответствует значению двух солнечных масс.

Мы видим, что пока масса звезды остается значительно ниже критического значения, увеличение давления к центру остается умеренным. Но как только масса приближается к критическому значению, давление резко возрастает до бесконечности в центре (критическая кривая).

Остальная часть статьи представляет собой проект модели, а не модель. На наш взгляд, внезапный рост давления должен повлиять на "физические константы", включая локальное значение скорости света, которое также должно стремиться к бесконечности. Мы думаем, что это должно вызвать открытие гиперторического прохода в центре звезды. В качестве руководства мы рассчитали давление, все еще используя модель TOV, для масс, превышающих критическую, две солнечные массы, что приводит к увеличению давления до бесконечности (физическая критичность), но меньше 2,5 солнечных масс, что соответствует "классической геометрической критичности": когда радиус Шварцшильда достигает внешнего радиуса звезды. Поскольку модель TOV основана на стационарном решении, она, очевидно, не имеет значения как модель. Однако отметим чрезвычайно быстрое расширение сферы (p = бесконечность) от центра звезды к внешней стороне с добавлением умеренных масс.

Кривая давления кажется растянутой вправо, как "флаг".

(Заметим, что мы использовали слово "бесконечность", тогда как недавно мы сомневались в законности этого слова. Скажем, что явление произойдет, когда давление превысит определенное предельное значение. Но это, вероятно, потребует интеграции квантовых вкладов в модель). Пьер Миди и я начали изучать этот вопрос. На наш взгляд, возможны два сценария.

Мягкий вариант: нейтронная звезда получает поток материи от соседней звезды (звездный ветер), которая поднимает ее до двух солнечных масс, массы, которая отправит давление в ее сердце в бесконечность. Тогда в ее центре открывается гиперпространственный мост, через который избыточная материя выводится. Она рассеивается, попадая в двойной мир, ее масса инвертирована, оттолкнута нейтронной звездой, которая чувствует это и ведет себя по отношению к переданной массе как к отталкивающему объекту. Выброс через гиперпространственный мост происходит с релятивистской скоростью, а размер структуры (поверхность сферической щели) зависит от требуемого потока. Если поступление непрерывно, гиперпространственный мост будет вести себя как "перелив", непрерывно работающий и обеспечивающий поток утечки. Следующие рисунки отражают две области звезды в подкритическом состоянии:

и с "потоком утечки":

Сильный вариант: слияние двух нейтронных звезд. Процесс будет намного более жестким. Гиперпространственный мост образуется и быстро растет, с релятивистской скоростью, поглощая большую часть массы. Все это произойдет с излучением гравитационных волн и "гамма-всплесками". Мы думаем, что только часть массы будет передана. Действительно, как только материя перейдет на другую сторону, ее масса инвертируется и вносит отрицательный вклад в гравитационное поле. Сделав это, она уменьшает начальное гравитационное давление на нейтронную звезду. Однако только нестационарное правильно разработанное решение, ссылающееся на объект, не имеющий сферической симметрии (идея, маловероятная для нейтронных звезд), но осесимметричную, начнет давать ответы.

Ранее мы говорили об этом аспекте, и специалист может сказать:

  • Нейтронные звезды не могут иметь сферическую симметрию. Черные дыры не происходят от метрики Шварцшильда, а от метрики Керра, которая отличается (она имеет другую группу изометрии).

В настоящее время Миди и я пересматриваем все это, используя метрику Керра, которая, кажется, не представляет особой технической сложности. Поверхность щели, вместо сферической, становится просто эллиптической.

Вернемся к проекту модели гиперпространственного переноса. Явление "сильное" может перенести большую часть массы в двойной мир. Как только "гравитационное напряжение" достаточно уменьшится, гиперпространственный мост закроется автоматически. Это явление, вероятно, будет чрезвычайно коротким, порядка нескольких сотых...

Остальная часть статьи представляет собой проект модели, а не саму модель. На наш взгляд, внезапный рост давления должен повлиять на "физические постоянные", включая локальное значение скорости света, которое также должно стремиться к бесконечности. Мы думаем, что это должно вызвать открытие гиперторического прохода в центре звезды. В качестве руководства мы рассчитали давление, все еще используя модель TOV, для масс выше критической массы, 2 солнечных масс, что приводит к увеличению давления до бесконечности (физическая критичность), но ниже 2,5 солнечных масс, что соответствует классической "геометрической критичности": когда радиус Шварцшильда достигает внешнего радиуса звезды. Поскольку модель TOV основана на стационарном решении, она, очевидно, не имеет значения как модель. Однако отметим чрезвычайно быстрое расширение сферы (р = бесконечность) от центра звезды наружу с добавлением умеренных масс.

Кривая давления кажется идущей вправо, как "хлыст".

(Обратите внимание, что мы использовали слово "бесконечность", тогда как немного раньше мы сомневались в законности этого слова. Давайте скажем, что явление произойдет, когда давление превысит определенное значение. Но это, безусловно, потребует внесения "квантовых вкладов" в модель). Пьер Миди и я начали изучать этот вопрос. На наш взгляд, есть два возможных сценария.

Мягкий вариант: нейтронная звезда получает приток вещества от спутниковой звезды (звездный ветер), что приводит к двум солнечным массам, массе, которая направит давление в ее ядре к бесконечности. Затем в центре формируется гиперпространственный мост, через который избыточное вещество выводится. Оно рассеивается при попадании в двойную вселенную, так как его масса инвертирована, отталкивается нейтронной звездой, что ощущается и ведет себя по отношению к перенесенному веществу как отталкивающий объект. Выброс через гиперторический проход происходит с релятивистской скоростью, а размер структуры (поверхность воронки) зависит от необходимого расхода. Если приток постоянен, гиперторический мост будет вести себя как "перелив", который работает непрерывно и обеспечивает утечку. Следующие рисунки иллюстрируют две области звезды в субкритичности:

и с "утечкой":

Жесткий вариант: Слияние двух нейтронных звезд. Процесс будет гораздо более жестким. Гиперторический мост образуется и быстро растет, поглощая большую часть массы, со скоростью, близкой к световой. Все это сопровождается излучением гравитационных волн и "гамма-прыжками". Мы думаем, что только часть массы будет передана. В действительности, как только вещество пересекает другую сторону, его масса инвертируется и вносит отрицательный вклад в гравитационное поле. Таким образом, оно уменьшает исходное гравитационное давление на нейтронную звезду. Однако только правильно разработанное нестационарное решение, относящееся к объекту, который не является сферически симметричным (нerealistic для нейтронных звезд), но осесимметричным, начнет давать ответы.

Ранее мы говорили об этом аспекте, и специалист может сказать:

  • Нейтронные звезды не могут иметь сферическую симметрию. Черные дыры не возникают из метрики Шварцшильда, а из метрики Керра, которая отличается (она имеет другую группу изометрии).

В настоящее время Миди и я перерабатываем все это, используя метрику Керра, которая, кажется, не представляет никаких особенных технических трудностей. Поверхность воронки вместо сферической становится просто эллиптической.

Вернемся к проекту модели гиперпространственного переноса. "Жесткое" явление может перенести большую часть массы в двойную вселенную. Как только "гравитационное напряжение" снизится достаточно, гиперпространственный мост автоматически закроется. Явление, вероятно, будет чрезвычайно кратковременным, порядка сотен миллисекунд. Остаточная масса останется в нашей вселенной, в "окрестности", продолжая быть отталкиваемой веществом (нейтронной звездой), которое почти полностью было перенесено в двойную. Остаточное вещество, оставшееся на нашей стороне пространства-времени, образует кольцо газа, подобное дымовому кольцу, которое быстро охладится из-за излучения, если рядом нет источника энергии, например, горячей звезды. Минимальная температура, достигнутая объектом, не может быть ниже температуры космической печи, в которой он находится: 3°К. Это ключевое наблюдаемое явление. Следующий рисунок представляет собой двумерное изображение явления.

Если эта модель подтвердится, мы должны найти кольца холодного или относительно холодного газа, которые кажутся организованными вокруг невидимого объекта. Динамически эти объекты вращаются вокруг отталкивающего объекта, в основном невидимого: нейтронной звезды, перенесенной в двойную. Некоторые из недавно открытых "проплидов" являются объектами такого типа? Наблюдение скажет нам? Сложность заключается в том, что объекты были обнаружены только потому, что они выделялись на более ярком фоне (как проплиды, которые появляются на фоне туманности Ориона). Они затем нагреваются излучением относительно близких звезд.

"Хорошая тороидальная туманность" будет далеко от любого источника излучения, поэтому темная. Однако, возможно, явление поляризации фонового света позволит ее обнаружить. Поляризационная карта является важной областью астрономии наблюдения. Однако явление также может происходить в двойной вселенной, которая затем отправит нам вещество и с такой же силой.

В статьях "Геометрическая физика А" мы разработали аргументы, в которых звездное явление не происходит в двойной вселенной, которая была бы теплее нашей. В таком случае геммелярное вещество будет группироваться в больших конгломератах, излучающих в инфракрасном диапазоне и структурированных как огромные сфероидальные протозвезды, но время их охлаждения превышает возраст Вселенной. Конгломераты будут функционировать как протозвезды, которые никогда не зажигались. Отталкивая наше вещество, они будут ответственны за VLS, очень большие структуры нашего вещества, неполные, расположенные вокруг огромных пустых пузырей, характерный диаметр которых составляет порядка сотен миллионов световых лет, и существование которых, за исключением этого объяснения с моделью геммеляра (численное моделирование), остается довольно непонятным.

Последнее замечание. Мы не находим антивещества на нашей стороне Вселенной. Мы также замечаем нарушение принципа зеркальной симметрии, и некоторые считают, что эти два явления связаны. В 1967 году А. Сахаров предположил, что нарушение принципа зеркальной симметрии может быть инвертировано в двойной. Если это так, когда есть связь с выживанием одного из двух видов, то огромные конгломераты будут состоять из геммелярного антивещества, PT-симметричного нашему (с отрицательной массой, потому что оно развивается во вселенной с инвертированной координатой времени).

Завершим, приведя серию рисунков, которые представляют собой попытку двумерного описания (простая образовательная модель) гиперпространственного переноса. В статьях, представленных на сайте, мы показали (это следует из структуры систем уравнений связанных звезд), что скалярные кривые двух вселенных инвертированы в двух соседних регионах:

R* = - R

Двумерная образовательная модель массы, находящейся в нашей вселенной, геометрически представляет собой "острый позикон". Тогда двойная будет выглядеть как "острый негакон" ("связанные геометрии"). Геометрия двойной, где есть только пустота, является "индуцированной геометрией".

**Грубое образовательное изображение "связанных геометрий" в двух вселенных. **

Вещество находится в острых частях позикона (заштрихованная область). При достижении критичности в заштрихованной области появляется "коническая точка (бесконечная плотность кривой)", эквивалентная увеличению давления до бесконечности. Коническая точка - это точка, в которой "плотность кривой" бесконечна.

Рисунки показывают продолжение процесса. Воронка создается на следующем рисунке.

Следующий рисунок (который должен представлять полный перенос вещества в двойную вселенную) представляет "полвреемени".

На наш взгляд, в этот момент ссылка делается на геометрию Шварцшильда. Круг воронки затоплен на обеих поверхностях. Скалярная кривая нулевая повсюду (причина решений с вторичными нулевыми членами). Простое замечание: геодезические легко вписываются в складки. Попробуйте с куском скотча.

Следующий рисунок показывает момент непосредственно перед закрытием гиперторического пункта, когда он сужается, в геммелярном листе, по конической точке.

После разделения масса (заштрихованная) вошла в двойную, что вызвало "индуцированную отрицательную кривую" в нашей вселенной.

Сентябрь 1999. Продолжение ... ---

AVT_Jean-Pierre-Petit_8090