Взаємодія всесвіту, квазар, гравітація, простір-близнюк
7 - Можлива взаємодія між нашим простором і простором-близнюком. Модель квазара?
...Наразі ми вивчаємо можливі спільні метричні варіації. Згідно з цією ідеєю, відношення відстаней, відношення локальних значень швидкості фотонів у двох всесвітах, відношення всіх фізичних констант можуть змінюватися у просторі та часі. Ми знаємо, що лише гравітаційні ефекти можуть бути «спостережені» з нашого «згину». Якщо існують спільні метричні флуктуації, ми не можемо їх експериментально перевірити через локальний фізичний експеримент, оскільки явище змінює як величини, які ми хочемо виміряти, так і прилади... Гарною аналогією була б спроба виміряти розширення залізного столу, спричинене зміною температури кімнати, за допомогою лінійки з того ж металу. Виміряне значення залишалося б незмінним.
...Екзокосмічні флуктуації змінили б значення «явних мас», розташованих у просторі-близнюку. Ми знаємо (якщо вирішимо вірити в нашу модель), що галактики утримуються «невидимим поясом»: навколишньою геометрично невидимою матерії-близнюком, яка чинить на них реактивний тиск. Якщо спільна метрична флуктуація змінює щільність навколишньої матерії, можуть виникнути два випадки:
-
Якщо ця щільність зменшується, утримання стає неефективним, і ми отримуємо неправильну галактику.
-
Якщо щільність зростає, сила утримання посилюється. Маса галактики зазнає «гравітаційного стиснення». Карта гравітаційного поля змінюється. У міжзоряному газі може утворитися хвиля щільності у формі кільця.
...Галактика — це самогравітаційна система, в якій зорі та міжзоряний газ обертаються у гравітаційному полі, створеному розподілом загальної маси. Згідно з нашою теорією (яка пояснює плоскість кривої обертання газу на відстані), ми можемо уявити її у 2D як флюїд, що обертається всередині свого роду плаского резервуара:
Рис.24: Модель самогравітаційної системи: флюїд, що обертається у резервуарі.
...Зміну явної маси матерії-близнюка можна представити як зміну форми резервуара. Якщо ця явна маса зменшується через спільні метричні флуктуації, ми отримуємо:
Рис.25: Формування неправильної галактики
...Навпаки, якщо явна маса матерії-близнюка зростає, ми отримуємо наступне:
Рис.26: Формування хвилі щільності у газі, спричинене «посиленням невидимого пояса», тобто зростанням явної маси навколишньої утримуючої матерії-близнюка.
...На наступному рисунку ми пропонуємо зображення збіжності цієї хвилі щільності до центру галактики. Повсюдно навколо — невидима навколишня утримуюча матерія-близнюк.
Рис.27: Поширення кільцевої хвилі щільності у міжзоряному газі.
Рис.28: Повернення до 2D гідралічної аналогії: кругова хвиля збіжності спрямовується до центру галактики.
Рис.29: Гравітаційна енергія тепер перетворюється.
...Хвиля щільності поводиться як ударна хвиля (наприклад, спіральні рукави галактики) і запускає народження нових зір, які випромінюють у ультрафіолетовому діапазоні. Ці останні іонізують навколишній міжзоряний газ. Тому ми можемо спостерігати спіральні структури, де газ реагує через флуоресценцію. Галактика має (слабке) магнітне поле. Схематично:
Рис.30: Магнітне поле галактики. Схематичний опис.
...Якщо магнітне число Рейнольдса достатньо велике (його локальне значення залежить від локальної електропровідності газу), кільце газу (кільцева хвиля щільності) потягне за собою лінії магнітного поля, як показано на рисунку 29.
Рис.31: Самозбіжність кільцевої хвилі щільності тягне за собою лінії магнітного поля, «заморожені» у плазмі.
Рис.32: Тут кільце близьке до фокусу в центрі галактики. Інтенсивність магнітного поля посилюється.
Рис.33: Кільце плазми перетворюється на гарячу сферу, в якій умови Лоусона миттєво досягаються. Гравітаційна енергія, перенесена хвилею щільності, тепер перетворюється на теплову енергію. Термоядерний синтез відбувається у всьому об’ємі плазмової сфери.
Рис.34: Магнітний диполь (посилений) діє як природний прискорювач частинок. Формуються два пучки, де частинки досягають релятивістських швидкостей. Ми отримуємо дуже задовільну модель квазара, ядра активної галактики (галактики Сейферта).
Рис.35: Як може виглядати галактика після формування QSO.
...Є важливе, на що слід звернути увагу. Дуже мале посилення ефекту гравітаційного утримання, спричинене зміною значення явної маси матерії-близнюка, може створити хвилю щільності, яка поводиться як ударна хвиля, оскільки хаотичні швидкості міжзоряного газу (які відіграють роль швидкості звуку) малі (1 км/с). У будь-якому випадку, залучена енергія достатня для підвищення температури та щільності сфери міжзоряного газу (в результаті фокусування кільцевої хвилі щільності) до фізичних умов, що відповідають критерію Лоусона. Далі: якщо ці умови досягаються у сфері, розмір якої порівнянний з розміром Сонячної системи, випромінена енергія відповідатиме типовому випромінюванню QSO.
...Це не така вже й дурна модель для QSO, правда? Вона передбачає взаємодію між нашим всесвітом і його братом-близнюком, «всесвітом-близнюком». Яким може бути спостережний тест? Ми думаємо, що цей процес змінює значення червоного зміщення.
Рис.36: Гіпотетична залежність між відстанню і червоним зміщенням для двох популяцій:
Неправильні галактики та галактики Сейферта.
...У підсумку, два значення сталої Габбла, засновані на неправильних галактиках і галактиках Сейферта, були б суттєво різними.
...Загалом, з часом «поле Габбла» стає дедаль менш регулярним і ізотропним. Турбулентність виникає повсюдно, навіть якщо люди називають це «ефектом Великого Атрактора» тощо. Тоді постає питання:
- Чи це відповідає простій турбулентності, чи це ефект більш складного механізму, що залучає взаємодіючі всесвіти?
Майбутнє принесе відповідь.
...Яким може бути вплив на міжзоряні подорожі через «гіперпросторовий трансфер» і використання всесвіту-близнюка як експрес-лінії? Якщо це правда, те, що відбувається у великих масштабах, буде справедливим і у малих масштабах. Спільні метричні флуктуації можуть виникати на будь-яких масштабах, тому, якщо мандрівники вирішать використовувати всесвіт-близнюк як експрес-лінію, вони можуть знайти різні фізичні умови у ньому з часом. У певні періоди час подорожі може скоротитися, в інші — збільшитися. Якщо одного дня жителі Землі вирішать досліджувати сусідні системи за допомогою цієї технології, це дослідження сильно залежатиме від певних «метеокосмічних умов», залежних від взаємодії між нашим всесвітом і його близнюком.
7 - Що є спекулятивним, а що ні?
...Читач подуматиме: усе це дуже спекулятивно. Я погоджуюся з ним. Але чорні діри, «гігантські», «типові» або «карликові», також є спекулятивними. Ідея темної матерії залишається повністю спекулятивною. Чому?
...Ми спостерігаємо сильні гравітаційні ефекти. Оскільки спостережувана маса галактик і скупчень галактик занадто мала для створення таких явищ, ми робимо висновок, що це абсолютний доказ присутності темної матерії у нашому всесвіті, яка становить 90% його вмісту. Звернімо увагу, однак, що теорія всесвіту-близнюка пропонує альтернативну інтерпретацію [8]. ...Ці сильні аномальні гравітаційні ефекти були виявлені з 1985 року. Один із піонерів у цій галузі — французький астроном Мейє. Разом зі своїм колегою Фортом (директором Інституту астрофізики в Парижі) він розробив комп’ютерний аналіз спостережуваних аномальних гравітаційних ефектів, який, як вважається, замінює темну матерію. Ця перша карта, що відповідає квадратному градусу неба, була представлена ними у 1999 році.
Рис.37: Перша 3D карта темної матерії, за Фортом і Мейє, 1999.
...У синьому — скупчення галактик. У червоному: розподіл темної матерії. У жовтому — траєкторія фотонів. Через рік після того, як Форт і Мейє виявили, що їхній аналіз викликав проблеми з 1994 року, див. недавнє інтерв’ю з Фортом [16]. Аналіз, проведений Фортом і Мейє, виявив існування сильних концентрацій матерії (до 10¹⁴ мас Сонця) у повністю темних регіонах. Одне з таких скупчень показано на рисунку 38.
Рис.38: «Темне скупчення», маса якого становила б 10¹⁴ мас Сонця (червона стрілка).
Ліворуч — скупчення галактик Абелль 1942 (зображення CFHT).
...Наразі Форт і Мейє ідентифікували два «темні скупчення» у частині квадратного градусу неба (саме так вони назвали ці парадоксальні об’єкти). Як зазначає Форт, такі скупчення складалися б лише з «екзотичної матерії», і він визнає, наскільки він стурбований тим, як така величезна кількість матерії може притягувати лише екзотичну матерію, без нормальних галактик чи газу, через гравітаційну силу. Якщо це підтвердиться, повний аналіз неба принесе... 10 000 «темних скупчень».
...Як бачимо, так звана теорія темної матерії далеко не прояснена. У будь-якому випадку, у всесвіті існує багато загадкових явищ: QSO, гамма-спалахи, дефіцит сонячних нейтрино, ефект відсутньої маси, «величезні мовчазні чорні діри», тощо.
...Офіційна «астрономія», «астрофізика» та «космологія» перетворилися на такий хаос, що будь-яка спекуляція стає допустимою. Тож повернемося до теорії всесвіту-близнюка та «спекулятивного» переносу маси у всесвіт-близнюк, коли нейтронна зоря перевищує межу своєї стабільності. Ми сказали, що у випадку колапсу бінарної нейтронної зорі результатом може бути «нейтронна зоря-близнюк», «розташована у просторі-близнюку» (геометрично невидимому), оточена залишковим газом, розташованим у нашому просторі. Динаміка такої пари є однозначно нетрадиційною. Навколишній газ, що самовзаємодіє, відштовхується невидимим центральним об’єктом. Без джерела енергії він швидко охолоджувався б через радіаційний процес, досягаючи температури загального космічного фону (2,7 K). Чи існують такі холодні хмари? Гарне питання, яке слід поставити астрономам.
...Якщо вони існують, яким може бути вплив на таку хмару спільних метричних флуктуацій, які змінили б явну масу малого центрального об’єкта. Наразі ми вивчаємо це разом з моїм колегою П’єром Міді. Наскільки нам видно, це викликало б індукційні електромагнітні ефекти у холодному газі, який піддавався б магнітному полю, що змінюється у часі. Це поле поляризувало б філаменти твердої матерії, що складають деякі з цих холодних хмар. Коли б магнітне поле змінило знак, його значення було б нульовим протягом відносно короткого часу. Це зникнення поляризації і різке охолодження температури об’єму газу, близького до нуля кельвінів, через ефект ядерного магнітного резонансу. Усе це було б вимірюваним, звісно, якщо б це відбувалося.
Оригінальна версія (англійська)
Взаємодія всесвіту, квазар, гравітація, простір-близнюк
7 - Можлива взаємодія між нашим простором і простором-близнюком. Модель квазара?
...Наразі ми вивчаємо можливі спільні метричні варіації. Згідно з цією ідеєю, відношення відстаней, відношення локальних значень швидкості фотонів у двох всесвітах, відношення всіх фізичних констант можуть змінюватися у просторі та часі. Ми знаємо, що лише гравітаційні ефекти можуть бути «спостережені» з нашого «згину». Якщо існують спільні метричні флуктуації, ми не можемо їх експериментально перевірити через локальний фізичний експеримент, оскільки явище змінює як величини, які ми хочемо виміряти, так і прилади... Гарною аналогією була б спроба виміряти розширення залізного столу, спричинене зміною температури кімнати, за допомогою лінійки з того ж металу. Виміряне значення залишалося б незмінним.
...Екзокосмічні флуктуації змінили б значення «явних мас», розташованих у просторі-близнюку. Ми знаємо (якщо вирішимо вірити в нашу модель), що галактики утримуються «невидимим поясом»: навколишньою геометрично невидимою матерії-близнюком, яка чинить на них реактивний тиск. Якщо спільна метрична флуктуація змінює значення щільності навколишньої матерії, можуть виникнути два випадки:
-
Якщо ця щільність зменшується, утримання стає неефективним, і ми отримуємо неправильну галактику.
-
Якщо щільність зростає, сила утримання посилюється. Маса галактики зазнає «гравітаційного стиснення». Карта гравітаційного поля змінюється. У міжзоряному газі може утворитися хвиля щільності у формі кільця.
...Галактика — це самогравітаційна система, в якій зорі та міжзоряний газ обертаються у гравітаційному полі, створеному розподілом загальної маси. Згідно з нашою теорією (яка пояснює плоскість кривої обертання газу на відстані), ми можемо уявити її у 2D як флюїд, що обертається всередині свого роду плаского резервуара:
Рис.24: Модель самогравітаційної системи: флюїд, що обертається у резервуарі.
...Зміну явної маси матерії-близнюка можна представити як зміну форми резервуара. Якщо ця явна маса зменшується через спільні метричні флуктуації, ми отримуємо:
Рис.25: Формування неправильної галактики
...Навпаки, якщо явна маса матерії-близнюка зростає, ми отримуємо наступне:
Рис.26: Формування хвилі щільності у газі, спричинене «посиленням невидимого пояса», тобто зростанням явної маси навколишньої утримуючої матерії-близнюка.
...На наступному рисунку ми пропонуємо зображення збіжності цієї хвилі щільності до центру галактики. Повсюдно навколо — невидима навколишня утримуюча матерія-близнюк.
Рис.27: Поширення кільцевої хвилі щільності у міжзоряному газі.
Рис.28: Повернення до 2D гідралічної аналогії: кругова хвиля збіжності спрямовується до центру галактики.
Рис.29: Гравітаційна енергія тепер перетворюється.
...Хвиля щільності поводиться як ударна хвиля (наприклад, спіральні рукави галактики) і запускає народження нових зір, які випромінюють у ультрафіолетовому діапазоні. Ці останні іонізують навколишній міжзоряний газ. Тому ми можемо спостерігати спіральні структури, де газ реагує через флуоресценцію. Галактика має (слабке) магнітне поле. Схематично:
Рис.30: Магнітне поле галактики. Схематичний опис.
...Якщо магнітне число Рейнольдса достатньо велике (його локальне значення залежить від локальної електропровідності газу), кільце газу (кільцева хвиля щільності) потягне за собою лінії магнітного поля, як показано на рисунку 29.
Рис.31: Самозбіжність кільцевої хвилі щільності тягне за собою лінії магнітного поля, «заморожені» у плазмі.
Рис.32: Тут кільце близьке до фокусу в центрі галактики. Інтенсивність магнітного поля посилюється.
Рис.33: Кільце плазми перетворюється на гарячу сферу, в якій умови Лоусона миттєво досягаються. Гравітаційна енергія, перенесена хвилею щільності, тепер перетворюється на теплову енергію. Термоядерний синтез відбувається у всьому об’ємі плазмової сфери.
Рис.34: Магнітний диполь (посилений) діє як природний прискорювач частинок. Формуються два пучки, де частинки досягають релятивістських швидкостей. Ми отримуємо дуже задовільну модель квазара, ядра активної галактики (галактики Сейферта).
Рис.35: Як може виглядати галактика після формування QSO.
...Є важливе, на що слід звернути увагу. Дуже мале посилення ефекту гравітаційного утримання, спричинене зміною значення явної маси матерії-близнюка, може створити хвилю щільності, яка поводиться як ударна хвиля, оскільки хаотичні швидкості міжзоряного газу (які відіграють роль швидкості звуку) малі (1 км/с). У будь-якому випадку, залучена енергія достатня для підвищення температури та щільності сфери міжзоряного газу (в результаті фокусування кільцевої хвилі щільності) до фізичних умов, що відповідають критерію Лоусона. Далі: якщо ці умови досягаються у сфері, розмір якої порівнянний з розміром Сонячної системи, випромінена енергія відповідатиме типовому випромінюванню QSO.
...Це не така вже й дурна модель для QSO, правда? Вона передбачає взаємодію між нашим всесвітом і його братом-близнюком, «всесвітом-близнюком». Яким може бути спостережний тест? Ми думаємо, що цей процес змінює значення червоного зміщення.
Рис.36: Гіпотетична залежність між відстанню і червоним зміщенням для двох популяцій:
Неправильні галактики та галактики Сейферта.
...У підсумку, два значення сталої Габбла, засновані на неправильних галактиках і галактиках Сейферта, були б суттєво різними.
...Загалом, з часом «поле Габбла» стає дедаль менш регулярним і ізотропним. Турбулентність виникає повсюдно, навіть якщо люди називають це «ефектом Великого Атрактора» тощо. Тоді постає питання:
- Чи це відповідає простій турбулентності, чи це ефект більш складного механізму, що залучає взаємодіючі всесвіти?
Майбутнє принесе відповідь.
...Яким може бути вплив на міжзоряні подорожі через «гіперпросторовий трансфер» і використання всесвіту-близнюка як експрес-лінії? Якщо це правда, те, що відбувається у великих масштабах, буде справедливим і у малих масштабах. Спільні метричні флуктуації можуть виникати на будь-яких масштабах, тому, якщо мандрівники вирішать використовувати всесвіт-близнюк як експрес-лінію, вони можуть знайти різні фізичні умови у ньому з часом. У певні періоди час подорожі може скоротитися, в інші — збільшитися. Якщо одного дня жителі Землі вирішать досліджувати сусідні системи за допомогою цієї технології, це дослідження сильно залежатиме від певних «метеокосмічних умов», залежних від взаємодії між нашим всесвітом і його близнюком.
7 - Що є спекулятивним, а що ні?
...Читач подуматиме: усе це дуже спекулятивно. Я погоджуюся з ним. Але чорні діри, «гігантські», «типові» або «карликові», також є спекулятивними. Ідея темної матерії залишається повністю спекулятивною. Чому?
...Ми спостерігаємо сильні гравітаційні ефекти. Оскільки спостережувана маса галактик і скупчень галактик занадто мала для створення таких явищ, ми робимо висновок, що це абсолютний доказ присутності темної матерії у нашому всесвіті, яка становить 90% його вмісту. Звернімо увагу, однак, що теорія всесвіту-близнюка пропонує альтернативну інтерпретацію [8]. ...Ці сильні аномальні гравітаційні ефекти були виявлені з 1985 року. Один із піонерів у цій галузі — французький астроном Мейє. Разом зі своїм колегою Фортом (директором Інституту астрофізики в Парижі) він розробив комп’ютерний аналіз спостережуваних аномальних гравітаційних ефектів, який, як вважається, замінює темну матерію. Ця перша карта, що відповідає квадратному градусу неба, була представлена ними у 1999 році.
Рис.37: Перша 3D карта темної матерії, за Фортом і Мейє, 1999.
...У синьому — скупчення галактик. У червоному: розподіл темної матерії. У жовтому — траєкторія фотонів. Через рік після того, як Форт і Мейє виявили, що їхній аналіз викликав проблеми з 1994 року, див. недавнє інтерв’ю з Фортом [16]. Аналіз, проведений Фортом і Мейє, виявив існування сильних концентрацій матерії (до 10¹⁴ мас Сонця) у повністю темних регіонах. Одне з таких скупчень показано на рисунку 38.
Рис.38: «Темне скупчення», маса якого становила б 10¹⁴ мас Сонця (червона стрілка).
Ліворуч — скупчення галактик Абелль 1942 (зображення CFHT).
...Наразі Форт і Мейє ідентифікували два «темні скупчення» у частині квадратного градусу неба (саме так вони назвали ці парадоксальні об’єкти). Як зазначає Форт, такі скупчення складалися б лише з «екзотичної матерії», і він визнає, наскільки він стурбований тим, як така величезна кількість матерії може притягувати лише екзотичну матерію, без нормальних галактик чи газу, через гравітаційну силу. Якщо це підтвердиться, повний аналіз неба принесе... 10 000 «темних скупчень».
...Як бачимо, так звана теорія темної матерії далеко не прояснена. У будь-якому випадку, у всесвіті існує багато загадкових явищ: QSO, гамма-спалахи, дефіцит сонячних нейтрино, ефект відсутньої маси, «величезні мовчазні чорні діри», тощо.
...Офіційна «астрономія», «астрофізика» та «космологія» перетворилися на такий хаос, що будь-яка спекуляція стає допустимою. Тож повернемося до теорії всесвіту-близнюка та «спекулятивного» переносу маси у всесвіт-близнюк, коли нейтронна зоря перевищує межу своєї стабільності. Ми сказали, що у випадку колапсу бінарної нейтронної зорі результатом може бути «нейтронна зоря-близнюк», «розташована у просторі-близнюку» (геометрично невидимому), оточена залишковим газом, розташованим у нашому просторі. Динаміка такої пари є однозначно нетрадиційною. Навколишній газ, що самовзаємодіє, відштовхується невидимим центральним об’єктом. Без джерела енергії він швидко охолоджувався б через радіаційний процес, досягаючи температури загального космічного фону (2,7 K). Чи існують такі холодні хмари? Гарне питання, яке слід поставити астрономам.
...Якщо вони існують, яким може бути вплив на таку хмару спільних метричних флуктуацій, які змінили б явну масу малого центрального об’єкта. Наразі ми вивчаємо це разом з моїм колегою П’єром Міді. Наскільки нам видно, це викликало б індукційні електромагнітні ефекти у холодному газі, який піддавався б магнітному полю, що змінюється у часі. Це поле поляризувало б філаменти твердої матерії, що складають деякі з цих холодних хмар. Коли б магнітне поле змінило знак, його значення було б нульовим протягом відносно короткого часу. Це зникнення поляризації і різке охолодження температури об’єму газу, близького до нуля кельвінів, через ефект ядерного магнітного резонансу. Усе це було б вимірюваним, звісно, якщо б це відбувалося.