Mô hình Thiên văn học Janus
16 tháng 12 năm 2014
7 tháng 1 năm 2015
10 tháng 1 năm 2014
26 tháng 2 năm 2015
6 tháng 3 năm 2015
24 tháng 4 năm 2015: lần thứ tư ghi bàn
Tôi đã ngừng cập nhật trang web của mình cách đây một năm, gần như đúng ngày. Có một lý do rất đơn giản. Tôi đã bắt đầu một cuộc chiến để công bố các công trình khoa học.
Trong vài ngày qua, "những ý tưởng mới đang gây bão".
Có khoảng hai ý tưởng chính:
- Các nhà nghiên cứu Canada vừa ra mắt một ý tưởng "cách mạng", "gây chấn động", đang gây bão trên toàn cầu.
Michel de Pracontal bình luận về công trình của các nhà nghiên cứu này trên Mediapart, ngày 13 tháng 12 năm 2014:
Có tồn tại một vũ trụ song song mà thời gian bị đảo ngược và trôi ngược từ tương lai về quá khứ không? Dù nghe có vẻ kỳ lạ, giả thuyết này có thể giải thích hướng của mũi tên thời gian, theo nhà vật lý người Anh Julian Barbour và các cộng sự Tim Koslowski và Flavio Mercati.
Các nhà nghiên cứu đã xây dựng một mô hình trong đó vũ trụ, bắt đầu từ vụ nổ lớn, chia thành hai nhánh, mỗi nhánh có mũi tên thời gian hướng ngược lại nhau. Nói cách khác, hướng của thời gian, mà trải nghiệm trực giác của chúng ta cho thấy nó trôi không thể tránh khỏi từ quá khứ đến tương lai, có thể đảo ngược.
Chúng ta học được rằng vào thời điểm vụ nổ lớn, không phải một vũ trụ được tạo ra mà là hai vũ trụ, và thời gian trong vũ trụ thứ hai trôi ngược lại.
Các bình luận từ người dùng Internet cho thấy ý tưởng này khiến mọi người mơ mộng. Tuy nhiên, ý tưởng này không mới. Người đầu tiên công bố một bài viết về chủ đề này là Andrei Sakharov, vào năm 1967.
A.D. Sakharov, ZhETF Pis’ma 5 : 32 ; JETP Lett. 5 : 24 (1967)
A.D. Sakharov, ZhETF Pis’ma 76 : 1172 (1979); JETP 49 : 594 (1979)
A.D. Sakharov (1980).
Mô hình vũ trụ học với sự đảo ngược vectơ thời gian
. ZhETF (Tr. JETP 52, 349-351) (79): 689–693
Cá nhân tôi, với sự ngạc nhiên lớn, chỉ mới phát hiện ra công trình này vào năm 1982, trong một cuốn sách hoàn toàn bằng tiếng Pháp, được xuất bản bởi Nhà xuất bản Anthropos, mang tên "A.D. Sakharov, Các công trình khoa học". Nhà xuất bản hiện nay đã biến mất. Bạn có thể tìm thấy cuốn sách này trong một thư viện. Thực tế, cuốn sách này là bản dịch từ bản tiếng Anh, được xuất bản bởi Thư viện Quốc hội Hoa Kỳ:
A.D. Sakharov, Các công trình khoa học được tổng hợp, Thư viện Quốc hội, Dữ liệu đăng ký xuất bản. 1982.
Sự giới thiệu thứ hai về một ý tưởng gây sốc tương tự diễn ra trong hai công trình sau đây, xuất bản năm 1977:
J.P. Petit:
"Vũ trụ enantiomorphes với thời gian riêng ngược nhau"
, CRAS ngày 8 tháng 5 năm 1977, t.285, trang 1217-1221
J.P. Petit:
"Vũ trụ tương tác với hình ảnh phản chiếu của nó trong gương thời gian"
. CRAS ngày 6 tháng 6 năm 1977, t. 284, loạt A, trang 1413-1416
Tôi đã nói về hai ý tưởng. Ý tưởng thứ hai liên quan đến khái niệm khối lượng âm. Lần này, công trình đã được công bố, ngày 14 tháng 11 năm 2014, trên một tạp chí uy tín: Physical Review D. Dưới đây là thông tin tham khảo.
Bong bóng khối lượng âm trong không-thời gian de Sitter
. Saoussen Mbarek, M. B. Paranjape.
Tham khảo tạp chí: Phys. Rev. D 90, 101502(R), 2014
Ngày 14 tháng 11
DOI: 10.1103/PhysRevD.90.101502
Số báo cáo: UdeM-GPP-TH-14-235
Các bài báo, nếu bạn cố gắng tải về từ trang web của tạp chí, đều phải trả phí (khoảng 20 đô la Mỹ). Nhưng có một trang web cung cấp các bản thảo trước, đó là trang arXiv. Nếu bạn nhấp vào liên kết này, bạn sẽ ngay lập tức truy cập được bài báo:
http://arxiv.org/abs/1407.1457
Lần nữa, bài báo này nhận được rất nhiều bình luận trên các blog khắp thế giới. Ví dụ, hãy xem:
https://www.sciencenews.org/article/negative-mass-might-not-defy-einstein
Dịch: "Khối lượng âm có thể không vi phạm lý thuyết của Einstein"
Vào tháng 9, hai bài báo được xuất bản trên hai tạp chí chuyên sâu về thiên văn học và vật lý hiện đại: Astrophysics and Space Science và Modern Physics Letters A:
J.P. Petit và G. D’Agostini:
Giả thuyết khối lượng âm và bản chất của năng lượng tối.
Astrophysics and Space Science (2014) 354: 611-615, ngày 20 tháng 9 năm 2014, DOI 10.1007/s10509-014-2106-5
Tóm tắt:
Sự gia tốc quan sát được của vũ trụ đặt ra một câu hỏi gây khó hiểu. Bản chất của năng lượng tối, vốn được cho là nguyên nhân của hiện tượng này, là gì? Chúng tôi nhắc lại các lập luận chống lại sự tồn tại của vật chất âm trong khuôn khổ Thuyết tương đối rộng. Những lập luận này sẽ biến mất nếu ta xem vũ trụ như một đa tạp M4, có hai metric liên kết, là nghiệm của một hệ phương trình trường liên kết. Chúng tôi xây dựng một nghiệm không ổn định, trong đó các loài vật chất dương gia tốc trong khi các loài vật chất âm chậm lại. Như vậy, hiệu ứng "năng lượng tối" được thay thế bằng tác động (chiếm ưu thế) của vật chất âm.
J.P. Petit và G. D’Agostini:
Mô hình vũ trụ học hai metric với tương tác giữa khối lượng dương và khối lượng âm, và hai tốc độ ánh sáng khác nhau, phù hợp với sự gia tốc quan sát được của vũ trụ.
Modern Physics Letters A. Modern Physics Letters A, Vol. 29, No. 34 (24 tháng 10 năm 2014) 1450182 (15 trang), DOI: 10.1142/S021773231450182X
Tóm tắt:
Một mở rộng của mô hình vũ trụ hai metric đã được công bố trước đó, trong đó các tốc độ ánh sáng liên kết với các loài khối lượng dương và âm là khác nhau. Như đã trình bày trước đây, sự bất đối xứng của mô hình giải thích sự gia tốc của các loài khối lượng dương, trong khi loài khối lượng âm chậm lại. Sự bất đối xứng ảnh hưởng đến các hệ số tỷ lệ liên quan đến chiều dài, thời gian và tốc độ ánh sáng, do đó nếu có thể đạt được sự đảo ngược khối lượng của tàu vũ trụ, các chuyến du hành xuyên sao có thể trở nên khả thi, tại một vận tốc nhỏ hơn tốc độ ánh sáng tương ứng với khu vực âm, có thể cao hơn nhiều so với tốc độ của khu vực dương.
Dịch:
Bài báo thứ nhất: J.P. Petit và Gilles d'Agostini: Mô hình vũ trụ học hai metric với tương tác giữa khối lượng dương và khối lượng âm, hai loại này liên kết với hai tốc độ ánh sáng khác nhau. Mô hình phù hợp với quan sát về sự gia tốc vũ trụ.
Tóm tắt:
Việc quan sát thấy hiện tượng gia tốc vũ trụ vẫn là một câu hỏi gây bối rối (phát hiện này đã được trao giải Nobel năm 2011). Bản chất của "năng lượng tối" nào đó được cho là động lực của hiện tượng gia tốc này là gì? Chúng tôi bắt đầu bằng việc nhắc lại các lập luận, xuất phát từ Thuyết tương đối rộng, chống lại sự tồn tại của khối lượng âm trong vũ trụ. Những lập luận này sẽ biến mất nếu ta xem vũ trụ như một đa tạp (manifold) M4 bốn chiều, được trang bị hai metric, là nghiệm của một hệ phương trình trường liên kết. Chúng tôi xây dựng một nghiệm chính xác, không ổn định, cho thấy các loài khối lượng dương (chúng ta) gia tốc, trong khi các loài khối lượng âm chậm lại. Như vậy, hiệu ứng "năng lượng tối" được thay thế bằng tác động (chiếm ưu thế) của khối lượng âm.
Bài báo thứ hai: J.P. Petit và Gilles d'Agostini:
Giả thuyết khối lượng âm và bản chất của năng lượng tối.
Astrophysics and Space Science, ngày 20 tháng 9 năm 2014.
Tóm tắt:
Đây là một mở rộng của bài báo trước, liên quan đến mô hình vũ trụ hai metric, nhưng ở đây ta gán các tốc độ ánh sáng khác nhau cho các loài khối lượng dương và âm. Như đã trình bày trong bài báo trước, mô hình này giải thích được sự gia tốc quan sát được đối với khối lượng dương. Ta thấy hệ quả tương tự: các đối tượng khối lượng âm chậm lại. Sự bất đối xứng này ảnh hưởng không chỉ đến giới hạn tốc độ ánh sáng, mà còn đến các hệ số tỷ lệ (khoảng cách) và dòng chảy của thời gian. Điều này gợi ý một công nghệ có thể cho phép các chuyến du hành xuyên sao bằng cách đảo ngược khối lượng của phương tiện, cho phép nó di chuyển, "ở khía cạnh này", với vận tốc dưới ánh sáng cao hơn nhiều, vì tốc độ ánh sáng giới hạn các hạt khối lượng âm có thể cao hơn nhiều so với tốc độ ánh sáng giới hạn các hạt khối lượng dương.
Tôi không thể, như đã từng xảy ra với bài báo xuất bản trên Physical Review D, dẫn dắt người đọc đến một tệp tin trên trang web arXiv. Cho đến năm 2014, tôi từng có thể đăng tải một số bài báo lên trang này: (http://arxiv.org/abs/0712.0067, http://arxiv.org/abs/0801.1477, http://arxiv.org/abs/0803.1362, http://arxiv.org/abs/0805.1423). Vì một lý do tôi không biết, tôi không thể đăng bất kỳ bản thảo nào lên trang này kể từ đầu năm 2014. Khi tôi kích hoạt tài khoản và tải tệp PDF lên, thông báo đăng tải xuất hiện trong vài giờ sau. Nhưng sau 24 giờ, bài báo không xuất hiện, mà bị "giữ lại" (suspend). Lý do được đưa ra là "một hoặc nhiều người kiểm duyệt đang xem xét tài liệu và sẽ quyết định đăng tải sau". Xin lưu ý rằng hiện tại (15 tháng 12 năm 2014), tôi có 17 bản thảo bị "giữ lại" trên arXiv, những bản đầu tiên đã được thử đăng tải từ hơn tám tháng trước, một khoảng thời gian dường như quá dài để một người kiểm duyệt đưa ra quyết định. Cần lưu ý rằng trang web arXiv không có chuyên môn khoa học cho các tài liệu được đề xuất. Hiện có hơn 700.000 tài liệu có thể tải xuống trên trang này. Đây là một công cụ truyền thông khoa học mà tôi đang bị tước đoạt, vì những lý do không rõ ràng. Những câu hỏi gửi đến "người kiểm duyệt vô danh" vẫn chưa nhận được trả lời. Về nguyên tắc, arXiv là cấu trúc cho phép một nhà nghiên cứu đăng bài trước khi nó được chấp nhận hay từ chối bởi một tạp chí, do đó "đặt mốc thời gian", cho phép họ tuyên bố ưu tiên, đồng thời công bố nội dung công trình của mình. Với 17 bài báo bị giữ lại, tôi đang ở trong tình thế ngược lại.
Ngay khi hiện tượng này xảy ra, tôi đã đăng một yêu cầu trên trang web của mình, gửi đến các nhà thiên văn học (và/hoặc) nhà vũ trụ học, cũng như các nhà vật lý lý thuyết, nhằm được "bảo trợ" (được "giới thiệu") trên trang web arXiv. Nhưng yêu cầu này đã bị bỏ quên. Nó vẫn còn hiệu lực và nên nhắm đến hai chuyên ngành sau:
-
Astro-ph (Thiên văn học)
-
Gr-Qc (Thuyết tương đối rộng)
Nghỉ hưu, tôi cũng đã yêu cầu được "được bảo trợ như một cộng tác viên không lương" bởi một phòng thí nghiệm thiên văn học hoặc một đài thiên văn. Cũng thất bại. Đây là một bất lợi khi liên hệ với các tạp chí mà không thể cung cấp địa chỉ email:
thay vì một địa chỉ email của phòng thí nghiệm.
Hãy tạm gác lại chuyện này. Có một trang web khác cho phép trao đổi giữa các nhà nghiên cứu. Đó là trang web:
Ở đây tôi đã được giới thiệu. Các bài báo của tôi vì vậy có thể truy cập được cho các thành viên cộng đồng khoa học (và cả người không phải thành viên). Dưới đây là các liên kết tương ứng.
Tuy nhiên, bạn cũng có thể tải dễ dàng các tệp PDF của các bài báo từ trang web của tôi, thông qua các liên kết:
Giả thuyết khối lượng âm và bản chất của năng lượng tối
Mô hình vũ trụ học hai metric với tương tác giữa khối lượng dương và khối lượng âm
và hai tốc độ ánh sáng khác nhau, phù hợp với sự gia tốc quan sát được của vũ trụ.
Các bài báo này đại diện cho mô hình hóa nhất quán duy nhất về hiện tượng gia tốc vũ trụ được quan sát trong mười năm qua, và đã giúp Saul Perlmutter, Adam Riess và Brian Schmidt giành giải Nobel năm 2011.
http://fr.wikipedia.org/wiki/Accélération_de_l'expansion_de_l'Univers
Đối với người mới bắt đầu, một vài lời giải thích.
Trước phát hiện quan trọng này, mô hình vũ trụ học được suy ra trực tiếp từ các công trình của nhà vật lý người Nga Friedman, có thể tóm tắt bằng một phương trình vi phân rất đơn giản, cho ra quy luật R(t) về sự thay đổi "kích thước đặc trưng" của vũ trụ theo thời gian t, bắt đầu từ thời điểm t = 0, được cho là phản ánh một khoảnh khắc gọi là vụ nổ lớn.
R²
R" + a² = 0
Từ phương trình này, ta ngay lập tức suy ra một kết luận:
R" < 0
Đạo hàm bậc hai của hàm R(t) là âm. Vũ trụ này chỉ có thể chậm lại. Ba nhà nghiên cứu được nhắc đến đã dựa trên việc phân tích rất cẩn thận các vận tốc mở rộng của các vật thể rất sáng, cho phép thực hiện đo đạc ở khoảng cách rất xa: các siêu tân tinh. Kết luận của họ có thể tóm tắt bằng một bất đẳng thức duy nhất:
R" > 0
Vũ trụ không chậm lại, mà đang gia tốc! ... điều này hoàn toàn mâu thuẫn với mô hình Friedman, ngay cả khi được bổ sung bằng "vật chất tối lạnh".
Để hiểu động lực học của các mô hình Friedman, hãy tham khảo trang 65 trong truyện tranh của tôi "Big Bang".
Để giải thích sự gia tốc này của vũ trụ, thay vì dùng những từ như "năng lượng tối" hay "quintessence", tôi đã đưa khối lượng âm vào mô hình vũ trụ học, điều này ngụ ý một sự thay đổi hoàn toàn về mô hình tư duy, khá khó hiểu, ngay cả đối với các nhà khoa học.
Trước tiên, tại sao việc tưởng tượng vũ trụ có thể chứa các hạt khối lượng âm lại gây khó khăn? Câu hỏi này đã được nhà vũ trụ học H. Bondi xem xét vào năm 1957. Chúng ta cần hiểu rõ một điều: cho đến khi bài báo của chúng tôi được xuất bản vào tháng 9 năm 2014, vũ trụ được mô tả bằng một "đa tạp" bốn chiều, được trang bị một metric duy nhất tuân theo phương trình Einstein:
Trước khi cố gắng làm cho người đọc hiểu khái niệm này, hãy đi thẳng đến kết quả của Bondi. Khi ta "tiêm" các khối lượng dương vào phương trình Einstein, phương trình này tạo ra (trong cái gọi là "xấp xỉ Newton") một định luật tương tác. Hãy nhớ rằng:
Định luật Newton nằm trong phương trình Einstein
Bondi sau đó cố gắng "tiêm" cả khối lượng dương và khối lượng âm vào phương trình Einstein. Trong "xấp xỉ Newton" của ông, phương trình này "phản hồi" bằng cách cung cấp các định luật tương tác như sau:
-
Các hạt khối lượng dương hút... mọi thứ, tức là cả các hạt cùng loại và các hạt khối lượng âm.
-
Các hạt khối lượng âm đẩy... mọi thứ, tức là cả các hạt cùng loại và các hạt khối lượng dương.
Rất, rất phiền toái. Thật vậy, nếu đặt hai hạt có khối lượng trái dấu cạnh nhau, hạt khối lượng âm sẽ ngay lập tức đẩy hạt khối lượng dương, khiến nó chạy trốn. Nhưng vì nó hút hạt khối lượng âm, hạt khối lượng âm ngay lập tức chạy theo và cặp hạt này sẽ bị cuốn vào một chuyển động gia tốc đều. Người ta gọi hiện tượng này là "chạy trốn". Năng lượng nào tạo ra chuyển động gia tốc đều này? Từ nowhere. Năng lượng động học 1/2 m V² được bảo toàn, vì một trong hai khối lượng là... âm.
Không thể chấp nhận được...
Phân tích của Bondi đã có hiệu quả làm cấm việc sử dụng khối lượng âm trong suốt 57 năm. Có lẽ có bài báo của tôi năm 1994 và 1995 (trong Nuevo Cimento và Astrophysics and Space Science), nhưng chúng hoàn toàn bị bỏ qua, không ai phản hồi, không có "lời trích dẫn nào".
Hãy bỏ qua việc tranh cãi về vấn đề ưu tiên của các ý tưởng này (kể cả ý tưởng về hai nhánh vũ trụ có mũi tên thời gian ngược nhau) và, nếu cần, hãy bắt đầu lại từ đầu, hãy tập trung vào các bài báo tháng 9 năm 2014. Làm thế nào để đưa khối lượng âm vào mô hình vũ trụ học?
Với mô hình Einstein, điều này là hoàn toàn không thể. Trong bài báo xuất bản trên Physical Review D, các tác giả... cố gắng đặt hai chân vào một đôi giày duy nhất. Tham vọng của họ vẫn còn khiêm tốn và chỉ giới hạn ở việc cố gắng mô tả cấu hình vũ trụ ở một giai đoạn rất sơ khai, như được tiết lộ bởi vệ tinh COBE, chỉ ghi nhận các dao động chỉ bằng một phần trăm nghìn. Mọi người đều biết hình ảnh sau đây, đại diện cho "mặt vũ trụ" ở giai đoạn sơ khai nhất.
Vũ trụ sơ khai, với độ tương phản được tăng cường gấp 100.000 lần
Hình ảnh này gây hiểu lầm và thể hiện rất nhiều bất đồng đều. Trên thực tế, những bất đồng đều này được tạo ra bằng cách sử dụng "màu giả" để nhân độ tương phản lên gấp 100.000 lần. Trong thực tế, vũ trụ sơ khai cực kỳ đồng đều, chỉ sai lệch khoảng một phần trăm nghìn, và một bức tranh thực tế hơn sẽ là:
Vũ trụ sơ khai, không có sự tăng cường nhân tạo độ tương phản mật độ.
Bài báo xuất bản vào tháng 11 trên Physical Review D cố gắng giải thích những bất đồng đều nhỏ này bằng cách xem xét khả năng trong vũ trụ sơ khai, các thành phần khối lượng dương và khối lượng âm có thể cùng tồn tại dưới dạng các cụm, các bong bóng ("bubbles") với giá trị tương đối rất nhỏ, vì tổng thể khối lượng vũ trụ vẫn sẽ dương.
Quay lại cách thức đưa các hạt khối lượng