宇宙双子理论

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

  • 这篇文章探讨了双子宇宙的宇宙学,特别是红移和具有可变光速的罗伯逊-沃克度规。
  • 它提出了一个从红移推导距离的方法,考虑了可变常数,并将结果与经典模型进行比较。
  • 所提出的模型与EdS模型不同,特别是在大红移情况下,它建立了距离与哈勃因子之间的关系。

双宇宙宇宙学 双宇宙宇宙学(第10页)
13)红移和具有可变光速的罗伯逊-沃尔克度规。

...已经介绍了从红移z推导距离的方法,其中常数是可变的。参见参考文献[13],第3至7节。索引1表示发射源,索引2表示接收器。例如,c2是当前光速的值,即在天文台测得的值。假设里德伯常数(氢的电离能)遵循(94)

然后我们得到:

(95)

方程95

选择g = 1是为了得到经典值。

然后将函数1/R(t)展开为关于

(96)

的级数,得到:

(97)

方程97

这其实就是哈勃的红移定律,在这种光速可变的条件下依然适用。通过测量d2、c2和z,可以推导出所谓的哈勃常数,即宇宙的年龄。

(98)

与标准值相同。然后计算到物体的距离d2:

(99)

方程99

方程99

...当z趋向于无穷大时,我们得到宇宙学视界3/2 c2 t2,这比标准值3 c2 t2小两倍。如果将当前模型与EdS模型进行比较,我们得到的距离比为:

(100)

方程100

...对于较小的z值,它们是相似的,如下面的图所示。对于较小的z值,从当前模型推导出的距离略大。当z = 1.5时,h接近于1。然后,当z趋向于无穷大时,h趋向于0.5。对于z < 2.5,两种距离评估的差异小于5%。

图20

图20:当前模型和爱因斯坦-德西特模型的距离,以及这些距离的比值h随红移的变化。

...在参考文献[14],第3节中,计算了遥远物体的角尺寸随z的变化。对于EdS模型和固定尺寸的物体,规律是:

(101)

...

这个z的函数在z = 1.25时有一个最小值,然后f随z线性增长。图21解释了为什么它会导致对大z值的f的高估。

...

图21

图21:为什么经典模型高估了大红移物体的角尺寸。在接收时刻的测量对应于“化石”角尺寸,当时物体更近。 ** **
在当前模型中,情况根本不同,因为物体被假定随着宇宙一起膨胀。参见图22

图22

图22:当前模型:光沿着测地线传播。角尺寸保持不变。

相应的公式是:

(102)

方程102

当z趋向于无穷大时,f趋向于一个常数值。

请注意,在我们的模型中:
...

在参考文献[14]中,这被用来将当前模型与EdS模型进行比较,应用到射电-QSO数据(Barthel和Miley,1988 [35]),给第一个模型带来轻微的优势。显然,一个单一的测试,涉及对观测物体性质的许多假设,不能验证该模型。参见参考文献[14]中的讨论。