Космология двойных вселенных
(стр. 3)
- Обратная гравитационная линза
Проблема гравитационной линзы должна быть пересмотрена. Как указано в предыдущей статье [1], в текущей модели конфайнмент галактик в основном обусловлен действием окружающей антиподальной материи, расположенной в двойном складе, чтобы объяснить сильный эффект недостающей массы. Численные модели предоставили описание галактики, окружённой облаками антиподальной материи [1]. См. рисунок 7.
Рисунок 7: Концентрация массы, ограниченной действием окружающей антиподальной материи, полученной из 2D численных моделей.
В подтверждение этого эффекта конфайнмента, если мы удалим антиподальную материю из системы, центральный объект мгновенно рассеивается. Хотя этот рисунок фокусируется на окружающем облаке, вся окружающая антиподальная материя вносит вклад в этот эффект конфайнмента, поэтому мы можем схематично представить галактики как вложенные в некоторые виды полостей антиподальной материи, как указано на рисунке 8. Интенсивность эффекта конфайнмента, очевидно, зависит от плотности
r *
распределения антиподальной материи, которая должна быть как минимум в десять раз больше, чем
r
.
Рисунок 8: Вложение галактик в обширное облако антиподальной материи (галактика и антиподальная материя взаимно отталкиваются)
Классически, материя «притягивает» фотоны и производит гравитационную линзу. Траектория фотонов, искривлённая наличием положительной точечной массы, может быть рассчитана по решению Шварцшильда:
(3)
Обратите внимание, что m - это произвольная постоянная интегрирования. Для слабых полей и медленно движущихся тел мы можем связать член g
oo
метрического тензора с гравитационным потенциалом
Y через:
(4)
Гравитационный потенциал, вызванный массой M, равен:
(5)
независимо от того, положительна ли масса M или отрицательна. Если M отрицательна, она отталкивает тестовую частицу. Тогда
(6)
откуда:
(7)
Если M положительна, характеристическая длина Шварцшильда равна (8)
Как указано выше, m - это просто произвольная постоянная интегрирования в решении Шварцшильда. Если мы возьмём m < 0, то связанная масса M становится отрицательной. Мы можем определить характеристическую длину, положительную (радиус Шварцшильда Rs), из:
(9)
Траектория, в полярных координатах, соответствует:
(10)
См. ссылку [10], стр. 203. Для фотона, следуя нулевым геодезическим, мы получаем
(11)
j - это полярный угол для этой плоской траектории. u = 1
/r
Положительная масса (M > 0; m > 0) производит положительную гравитационную линзу:
Рисунок 9: Классическая (положительная) гравитационная линза
Для тестовой частицы, находящейся в складе, масса, находящаяся в соседнем складе, ведёт себя как отрицательная масса, отталкивающая (M < 0; m < 0), и тогда производит отрицательный эффект линзы:
Рисунок 10: Отрицательный эффект линзы, вызванный «отрицательной» массой
Обратите внимание, что эти гиперболические траектории знакомы специалистам по физике плазмы (рассеяние e-e или p-p).