a116
| 16 |
|---|
О "отрицательных массах".
Этот вопрос о отрицательных массах упоминается в книге французского математика Жан-Мари Суриа (мой сосед и старый друг).
"Structure des Systèmes Dynamiques", Dunod-France 1970, стр. 197-200
Недавно переведён на английский:
"Structure of Dynamical Systems", Birkhauser Ed. 1997. (К сожалению, очень дорогой: 124 $ ...).
Исходная точка: теория групп. Динамические группы управляют физикой. Динамическая группа Пуанкаре управляется релятивистским миром. Эта группа построена из группы Лоренца (см. Геометрическая физика B). Как и последняя, группа Пуанкаре имеет "четыре компоненты". Две из них "ортокронные", они соответствуют частицам с положительной энергией и положительной массой. Второй набор компонентов, "антихронные", соответствует частицам, движущимся назад во времени. Тогда Суриа показал (через "коджойнтное действие этих компонентов группы на импульс"), что они соответствуют объектам с отрицательной энергией, отрицательной массой.
В общем, не запрещено, чтобы существовали отрицательные массы. Но это сразу вызывает проблему: результат столкновения двух частиц, первая с положительной массой (и положительной энергией mc²), а вторая с отрицательной массой и энергией, даст... ничего. Ни частиц, ни даже пространства, потому что пустота "состоит" из "совместных фотонов".
Какое решение?
Возможно, Бог, с бесконечной мудростью и предусмотрительностью, решил ампутировать антихронную часть динамической группы Пуанкаре. Таким образом, группа не может генерировать отрицательные массы.
Суриа не исключает возможность существования отрицательной материи где-то во Вселенной. Его гипотеза:
-
Взаимное притяжение положительных масс (наша материя, закон Ньютона)
-
Взаимное отталкивание положительной и отрицательной массы (анти-Ньютон)
Он добавляет:
- Отрицательные массы отталкиваются друг от друга.
С точки зрения Суриа, отрицательные массы должны быть полностью аутистичными, отталкивать всё, включая другие отрицательные массы. Они должны просто занимать всё доступное пространство. Некая панфобия.
Такая отрицательная материя может способствовать конфинации галактик.
Между массивными объектами отрицательная материя должна быть максимально однородной, чтобы не вызывать гравитационной линзы (в этих больших регионах). Мы не сможем её обнаружить, кроме как по её эффекту конфинации галактик и скоплений.
В любом случае, если эта отрицательная материя присутствует в нашей Вселенной сегодня, она была тесно смешана с обычной материей в ранней стадии. Тогда столкновение в этом плотном составе привело бы к полному взаимному уничтожению:
- mc² - mc² = ноль.......
Обратная гравитационная линза.
Положительная гравитационная линза упоминалась на рисунке 44, в предыдущем разделе. Мы использовали грубую модель тупого конуса (posicone).
Концентрация "отрицательной массы" соответствовала бы "тупому негаконусу". См. рисунки 88 и 89. Получается расходящаяся система геодезических.
Это точное решение уравнений поля. См.:
Жан-Пьер Петит и Пьер Миди: Призрачная материя, астрофизическая материя. 2: Сопряжённые стационарные метрики. Точные решения. Геометрическая физика А, 5, 1998.
На рисунке 88 мы видим, что это работает как если бы отрицательная масса отталкивала фотоны".
(88)
Примечание: Однородное распределение положительной или отрицательной массы не производит положительного или отрицательного эффекта линзы.
Эффект конфинации, вызванный окружающей отрицательной массой.
Положительные массы притягиваются друг к другу, согласно закону Ньютона. Гравитационная нестабильность (неустойчивость Джинса) возникает в положительной материи. Это приводит к концентрациям массы (галактики, скопления галактик). Согласно идее Суриа, если отрицательная материя присутствует, она будет находиться между положительными массовыми объектами, заполняя всё доступное межзвездное пространство. Если отрицательная материя отталкивает другую отрицательную массу, среда будет очень однородной между положительными массовыми скоплениями. Эта гипотетическая отрицательная материя будет пористой. См. рис. (89).
(89)
Например, галактики могут находиться в этой пористой распределении отрицательной массы.
(90)
Противоположное давление, вызванное отрицательными массами, будет участвовать в конфинации галактик.
Представьте педагогическую модель: большая палатка, установленная на шестах, которые представляют положительные массы. Чем острее шесты, тем плотнее концентрации массы. В обратном случае, чем тупее шесты, тем больше эти концентрации массы.
(91)
Шесты палатки (92)
Часть тента, находящаяся в контакте с шестами, имеет положительную кривизну. Между этими точками кривизна отрицательна. Если головка шеста острая, она даёт точечную массу, точку концентрированной положительной кривизны (коническую точку).
В целом, с большого расстояния, палатка плоская. Это означает, что здесь количество положительной кривизны равно количеству отрицательной. Физически это соответствовало бы миру, где количество положительной массы должно быть равно и противоположно количеству отрицательной массы (M* = - M).
(93)
Мы представили некоторые геодезические (92) и их плоские проекции (94).
(94)
Откажемся от педагогического образа. Что происходит с 4-мерной гиперповерхностью?