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类比
与玻璃透镜的类比相当恰当。正质量M使光线会聚,而质量M*则使其发散:
光学类比:

当通过一个发散透镜观察带有圆点的墙纸时,可以看到更多、更小的物体。但它们的亮度会降低(即“视星等”降低):
从宇宙学角度来看,作为发散透镜的鬼物质团块,应当降低高红移星系的视星等,同时增加其数量。
要评估这一效应,需要知道鬼物质团块的直径,但这很难实现。如果它们形成,我们无法预先知道它们最终会变成什么样子。它们会聚集成超大星系吗?
如果它们位于“巨大空洞”的中心,它们平均相距约一亿光年。但它们对遥远背景的影响强烈依赖于其直径f。
参见:
J.P. Petit, P. Midy 和 F. Landshecht:鬼物质天体物理学。5:二维数值模拟结果。VLS。关于星系形成的一种可能模型。[
在此网站:几何物理学A,
8
,1998年,第3节,公式(23)及图18。
]
无论如何,如果这些物体存在,它们应当使高红移区域呈现出大量矮星系的表象。而这正是我们所观测到的现象(P.J.E. Peebles:《物理宇宙学原理》,普林斯顿物理丛书,1993年)。经典解释认为,矮星系首先形成,随后通过合并、星系吞噬(合并)等方式演化为更大天体。
我们的模型为高红移星系的“矮化”现象提供了一种替代解释。
迈向星系诞生理论。
这是一个全新的情景,值得深入探索其所有含义。
目前尚未解决的难题在于:必须同时处理所有现象。我们无法将宇宙膨胀现象与各类结构的形成过程割裂开来。目前尚无法同时处理这两者。
尽管如此,我们仍可设想一种假设情景。鬼物质团块可能最先形成,同时立即对普通物质施加强烈的反压,导致物质因此升温。参见上述论文[
在此网站:几何物理学A,
8
,1998年,第4节,图19、20和21。
]
在天体物理学中,任何凝聚或聚集的物体,其温度都会升高。例如原恒星便是如此。这相当于将引力势能转化为动能(热运动速度)。压强等于密度乘以温度(p = n k T)。压强上升后,会抵抗坍缩。在“点燃”之前,原恒星是一个直径与太阳系相当、温度约数千度的球形气体团,主要在红外波段辐射能量。事实上,它在此阶段辐射的能量比之后通过核聚变获取能量时更多。其辐射来自表面,必须“排出”能量。否则,它无法继续收缩,无法在核心提高温度,也无法启动核聚变过程(最低约70万度)。
物体的致密性使其并非优良的辐射体。在相同温度下,热能与半径的立方成正比,而辐射表面积与半径的平方成正比。
相反,平板是最佳的辐射体。而当我们通过鬼物质团块压缩普通物质时,会使其沿板状结构(“肥皂泡”壁面)被压缩。参见上述论文及图示。
尽管需要进一步计算,但可以推测,这种几何构型有利于强烈的辐射冷却,从而导致介质对引力不稳定性变得敏感(关于引力不稳定性问题,参见我的漫画《千亿个太阳》,Belin出版社,巴黎Férou街8号,75006;或在“CD-Lanturlu”中查阅)。
此时,物质倾向于分裂成原星系。紧接着,鬼物质将渗入可用空间,从而形成一种星系嵌入鬼物质空洞的结构。这与宇宙中存在负质量物质的模型结果一致(Souriau假设)。我们重新审视由“负物质”(鬼物质、孪生物质、负质量物质,无论名称如何)包围星系的模型。
根据Souriau提出的模型,负质量会相互排斥。在这种情况下,它们无法解释宇宙的大尺度结构。
对星系束缚的解释。
因此,我们得到一个模型:鬼物质对星系施加反压,从而实现其束缚。这为星系内部存在暗物质的观点提供了一种替代解释。
参见
J.P. Petit 与 P. Midy:排斥性暗物质。[
在此网站:几何物理学A,
3
,1998年,第2节
]。但存在球状星系。因此,它们应位于与周围鬼物质分布几何形状相同的空腔中(我们应记住,鬼物质的温度高于我们的物质)。这些空腔是否因此具有束缚效应?
这是否违背了高斯定理?
所有物理专业的学生都知道,若均匀带电球体,其内部电场为零。人们可能会认为,可以将球形空腔内部的引力场分解为一系列同心壳层,每层贡献为零。
这似乎……显而易见。但该定理基于一个前提:引力在任何距离(包括无穷远)都遵循1/r²规律。
牛顿场产生所谓的泊松方程,通过格林定理可得:
DY = 4πGρ
爱因斯坦场方程在小尺度、弱曲率、近似静态(宇宙学意义上)且速度远小于光速的条件下,可还原为牛顿定律和泊松方程。
该方程能否处理均匀(ρ = 常数)且无限延伸的物质分布?此前我们一直假设如此。但这样会导致悖论。假设我们处于球对称状态,在任意点O(坐标原点),泊松方程可写为:
其中r为径向距离,Y为引力势,由此导出径向引力g(球对称):
该方程在r ≠ 0时无解Y = 常数。因此存在引力,这看似矛盾:人们可能预期,每个粒子受到所有邻近粒子的引力作用,其合力应为零。
该解为:
以点O为中心的引力场非零,其值为:
不仅该场不为零,而且趋向于……