1
Весь пакет документов, в формате pdf, подготовлен читателем, Ален Шамп (декабрь 2007 г.)
Проблема возраста Вселенной.
Конечно, мы пытаемся логически связать эти различные работы. Аргументы, связанные с описанием эволюции этих двух параллельных вселенных, приводят нас, например, к выводу, что средняя плотность "призрачной" материи должна быть выше, чем плотность обычной материи.
Для "обработки" системы из двух связанных уравнений поля мы описываем два листа Вселенной с помощью метрик, называемых метриками Робертсона-Уокера. Это риманова метрика, которая включает в себя две гипотезы однородности и изотропии, поэтому она, в случае одной Вселенной, приводит к решениям Фридмана.
Мы вводим два
масштабных фактора
R(t) и R*(t).
Это характерные размеры, связанные с каждой из двух Вселенных.
Проблема касается начальных условий. Предполагается, что "в самом начале" (но это слово будет позже переосмыслено и прокомментировано), параметры двух Вселенных одинаковы (r = r*, p = p*). При этих условиях T = T* и уравнения поля становятся:
S = S* = 0
Решение тогда:
R = R* = ct
Линейное расширение в обеих Вселенных.
Мгновенное возражение: что насчет нуклеосинтеза, синтеза гелия, например? Линейное расширение было бы слишком медленным. Если мы возвращаемся во времени, как в стандартной модели, мы приходим к условиям, где температура достаточно высока, чтобы соответствовать синтезу водорода в гелий (и "призрачного" водорода в "призрачный" гелий).
В стандартной модели, модели Фридмана, скорость расширения, в первоначальной фазе, замораживает реакцию и не позволяет всем водороду превратиться в гелий.
Мы оставим ответ на этот вопрос на потом, просто сказав, что режим эволюции различен, в зависимости от того, преобладает ли материя или излучение. Начнем с "фазы материи", когда вклад излучения становится пренебрежимым (в стандартной модели это соответствует t = 500 000 лет).
Тогда показывается, что этот режим линейного расширения
R = R* = ct
неустойчив. Один из двух вселенных видит ускорение расширения, тогда как в другом оно замедляется. [См. на сайте:
Геометрическая физика A,
4,
1998, раздел 2.]
Мы предполагаем, что это наша собственная Вселенная, которая видит ускорение расширения.
Мы видели выше, что постоянная Хаббла связана с касательной к кривой R(t). В стандартной модели, с космологической постоянной, равной нулю:
С этим новым моделью, у нас есть:
Пунктирная линия - кривая, соответствующая стандартной модели. Сравнивая с ней, мы замечаем, что Вселенная стареет. На самом деле, в этой нестабильности двух совместных расширений, "призрачная" Вселенная ведет себя так, как будто она ускоряет нашу, в то время как, напротив, она замедляет ее.
"Призрачная" Вселенная ведет себя... как космологическая постоянная. Ее эффект похож на это загадочное "отталкивающее свойство вакуума".
Было время, когда многие люди думали, что ртуть поднимается в барометрах, потому что природа ненавидит вакуум.
Сегодня вакуум не ужасен: он стал отвратительным
Эта теория двух
взаимодействующих вселенных предоставляет интерпретацию, которая имеет преимущество быть менее эзотерической, никто не знает, что такое "ненависть к вакууму".
В то же время, Вселенная, которая склонна к ускорению, остается довольно близкой к линейному закону, что позволяет рассматривать довольно широкий спектр сценариев расширения, которые соответствуют проблеме возраста самых старых звезд нашей галактики.
Как выбрать между тем или иным сценарием совместного расширения
R(t)
и
R*(t)
, связанным через две связанные дифференциальные уравнения?
[См. на сайте:
уравнения (37-a) и (37-b) Геометрическая физика A,
4,
1998.]
Вернуться к подразделу этого введения в геммологическую космологию
Следующая страница