双子宇宙对抗暗物质、暗能量和宇宙常数

En résumé (grâce à un LLM libre auto-hébergé)

  • 这篇文章探讨了关于镜像宇宙和暗物质的理论,并突出了理论物理的危机。
  • 它对反物质进行了几何描述,并运用了李群和共轭作用的概念。
  • 这篇文章提出了一种观点,即宇宙由两个镜像实体组成,具有CPT对称性。

双宇宙与暗物质、暗能量和宇宙常数的对抗

20)双物质可能由什么组成。

理论物理自30多年前以来一直处于危机之中。多年前有很多关于磁单极子的文章发表,但没有任何一个出现。超对称伙伴的存在尚未被证实。没有人知道“引力子”是什么。当科学家试图证明质子衰变时,质子并没有配合。几乎所有的新望远镜带来的东西仍然是一个完全的谜。没有人知道QSO、伽马暴是什么,以及它们是如何工作的。巨大的黑洞异常安静,依此类推。超弦理论只不过是新的潮流,尽管在这一“新领域”发表了数千篇文章。超弦世界是一个奇怪的游乐场,物理似乎绝望地缺席。在下面,我们给出反物质的第一个几何描述。正如J.M. Souriau所说,群论是我们处理物理现象的最基本工具。李群的一个自然作用是其在李代数上的共轭作用,如J.M. Souriau在1970年[53]所引入的。群G的维度是其依赖的参数数量。这也是其动量J的组件数量。洛伦兹群L是一个六维群,具有四个连通分支。引入四元组ω,以矩阵表示(a)。然后我们可以从其中性分支Ln构建完整的洛伦兹群L,通过群的直积(b),其中(c)是矩阵表示。一个新的半直积

(d)给出庞加莱群。引入事件四矢量(e)和时空平移矢量C:(f)。我们可以给出庞加莱元素的矩阵表示(g)。在(h)中其在时空上的作用。但这种作用掩盖了更重要的作用:群在其十维动量空间J上的共轭作用(庞加莱群有十维)。Souriau写道这个动量:

J = { E , p , f , l }

E是能量,p是动量,f是“通过”,l是自旋。按照Souriau的建议,引入一个反对称矩阵M:(a)和动量-能量四矢量P:(b)。计算群在其李代数上的作用的对偶,得到动量{(c),(d)}上的作用。

现在,如果我们想揭示对称性I, P, TPT,我们选择(e)和(f)。共轭作用变为{(g),(h)},这给出:

正如J.M. Souriau在1970年指出的,使用矩阵(c)我们构建了正时子群Po:(d),由两个连通分支组成:中性分支Pn和空间反演分支Ps。这两个分支的项不会改变能量E的符号。相反,矩阵(e)产生反时子集,其项会反转能量的符号,因此时间反演与能量反演同时发生,即质量反演,如果粒子具有质量的话。总之,我们看到负质量和负能量从庞加莱群的动态描述中浮现,与相对论点运动有关。现在,我们将扩展庞加莱群,考虑:

我们引入矩阵(a)和(b)。然后,我们给出一个作用于Z 2 x U(1) x R4纤维丛上的群的矩阵表示(e)。在(f)中,我们得到C对称性的几何表达。第五维(c)是紧致的。因此,对应于选择(f)的群的任何元素都意味着一个

相对于所指示的直线的对称性。计算群在其动量上的共轭作用没有任何特殊困难。正如Souriau在1970年指出的,添加一个紧致维度q会伴随一个额外的标量量化,被识别为电荷q。对庞加莱对应的动量部分的作用不变。对电荷的作用给出:

action_sur_charge_electrique

粒子用群的轨道来描述。有些具有正能,有些具有负能。f可以被视为一个折叠指数。

f = +1 指的是折叠F;f = -1 指的是折叠F

我们得到一个几何双结构。作用仅仅是:

f ’ = n f

这可以在图21中总结。

27:对称性对动量分量的影响

请注意(nu = -1)指的是群的反时项。一个粒子和它的运动对应于动量的一个特殊元素。反时项将正时运动转化为反时运动,并反转质量和能量。由于时空由两个分离的折叠F和F组成,如果我们将正能量粒子放在一个折叠中,比如F,而将负能量粒子放在其对应的折叠F中,就可以避免相反能量粒子的相遇。这种物理描述与群的性质一致。

21)PT对称性和CPT对称性

正如Souriau在1970年指出的,所有包含T对称性的对称性都会反转能量和质量。如果我们考虑一个正常粒子,质量为m,电荷为q,它的CPT对称体具有负的能量和质量。费曼表明,一个粒子的PT对称体表现得像一个反粒子,但根据Souriau的结果,它具有负的质量和能量。根据上述内容,我们构建了一个新的宇宙描述,由两个对称实体组成。第一个是折叠F,假设是我们的,充满了物质和狄拉克反物质,相对于第一个具有C对称性。在第二个折叠F中,物质-反物质的二元性也成立。它的物质相对于我们具有CPT对称性,而它的反物质对应于费曼的反物质。整体上,这两个折叠具有CPT对称性。这符合萨哈罗夫的最初想法([33]到[36])。作者关于双宇宙宇宙学的初始工作发表于1977年。

22)逃逸中子星模型:黑洞模型的竞争对手

经典上,中子星的临界性基于几何临界性。一个密度恒定的球体,周围是真空,可以用两个相关的施瓦茨希尔德度规(内部和外部)描述。这些表达式在第7节中给出。当中子星的半径趋于其对应的施瓦茨希尔德半径时,这两个都会变得临界。托尔曼、奥本海默和沃尔科夫推导出(见[52],方程14.22)一个著名的“TOV方程”,给出了中子星中压力与径向距离的关系。

28:左,几何临界性。右:物理临界性。

计算表明,在达到几何条件之前,就会出现物理临界性:压力在恒星中心趋于无穷大(左)。

29:中子星中压力与径向距离的关系

我们现在将做出假设。在第15节中,我们尝试描述宇宙的原始阶段,回溯其过去。为了解释其极高的均匀性,我们引入了辐射时期物理常数的变化。顺便说一句,这种探索仍然非常危险。我们只是试图为“当我们观察宇宙遥远的过去时会发生什么?”这个问题提供新的视角。我认为我们并不拥有所有的钥匙。我将只是表达一个观点。我认为当压力达到临界值(待确定)时,我们的宇宙会与它的双胞胎相连,正如A. Sakharov所建议的,“它存在于它的过去中”。尽管这仍然模糊,但我承认,我认为我们的宇宙与它的过去相互作用,这可能延伸到某种时空桥梁。Sakharov认为我们的宇宙和它的双胞胎是相连的。我补充说,它们在任何地方、任何时候都相互作用。这就是为什么根据第19节,时间箭头在双胞胎中被发现是相反的。这就是为什么双胞胎的原子似乎具有负质量并排斥我们的。对我们来说,它们只是在时间上倒着生活,因此根据Souriau的工作,它们的“表观质量”是负的。类比地,我认为当中子星中心达到物理临界性时,物理常数的局部值会发生根本性的变化。这种条件将局部地再现“大爆炸条件”。一个空间桥梁将打开,以相对论速度吸入物质。这种“温和的场景”发生在伴星的恒星风导致的物质流在恒星中心达到临界条件时。然后,可以使用四个施瓦茨希尔德度规来几何地描述一个稳态。对于折叠F:

对于相邻的、与双胞胎折叠F共轭的区域:

可以研究测地线系统,并通过一个仅参数为面积的空间桥梁连接它们。微小的空间桥梁可以吸收伴星恒星风对应的物质,因为靠近时密度极大且速度是相对论性的。图24中是该模型的二维教学图像。

30:逃逸中子星(SNS)的二维教学图像

由于伴星更剧烈的现象或两颗中子星融合形成双星系统而产生的剧烈物质流入,可能会迅速打开一个空间桥梁,如图24右侧所建议的。伽马暴的解释可能就在这里。这个模型挑战了黑洞模型。我们将在后面看到为什么后者是值得怀疑的。这个黑洞模型有些问题。候选者太少了,每个人都知道,距离评估的轻微错误可以将这些候选者变成普通的中子星。没有不可辩驳的证据证明它们的存在。人们只是“相信”它们。他们总是说:“你还能想象别的什么?”看看文章的开头。我们提到了《世界报》的一期,Fort和Meillier在其中展示了暗物质的彩色三维地图,记者热情地标题为[1]:“暗物质存在:它弯曲光线”。但关于“暗团”[2],由同一个人发现的,它们“吸引光线,弯曲它,但似乎排斥普通物质”又如何呢?如果得到证实,它们将如Fort所建议的那样,完全由“奇异物质”组成,如果是这样的话,这种物质又是什么?关于航天器的加速[49],暗物质分布无法解释。今天,人们“需要”在星系中心找到巨大的黑洞,以解释这些区域的动力学参数。但这些巨人似乎非常安静,像睡美人一样,不是吗?有些人建议它们可能是“饱食的黑洞”。我们还要继续多久,仅仅通过发明新的名称来应对新的问题?


****文章摘要