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关于“负质量”。
这个负质量问题在法国数学家让-马里·苏里奥(我的邻居和老好朋友)的书中被提及。
《动力系统的结构》,Dunod-法国 1970,第197-200页
最近被翻译成英文:
《动力系统的结构》,Birkhauser 出版社 1997。(不幸的是非常昂贵:124美元……)。
起点:群论。动力学群运行物理学。庞加莱的动力学群运行相对论世界。这个群是由洛伦兹群构建的(见《几何物理学 B》)。与后者一样,庞加莱群有“四个分量”。两个是“正时的”,涉及正能量和正质量粒子。第二组两个分量,“反时的”,运行在时间中倒退的粒子。然后苏里奥表明(通过这些群的组分对动量的“余伴随作用”),它对应于负能量、负质量的物体。
基本上,负质量可以存在并不是被禁止的。但它产生了一个直接的问题:两个粒子碰撞的结果,第一个具有正质量(和正能量 mc2),另一个具有负质量和能量,将给出……什么都没有。没有粒子,甚至根本没有空间,因为虚空是由“联合光子”“构成”的。
解决方案是什么?
也许上帝,以无限的智慧和远见,决定截断动力学庞加莱群的反时部分。因此该群不能产生负质量。
苏里奥不排除负物质可能存在于宇宙某处的可能性。他的建议:
-
正质量之间的相互吸引(我们的物质,牛顿定律)
-
正质量和负质量之间的相互排斥(反牛顿)
他补充说:
- 负质量相互排斥。
根据苏里奥的设想,负质量应该是完全自闭的,排斥一切,包括其他负质量。它们应该只是填充所有可用空间。某种泛恐惧症。
这种负物质可能有助于限制星系。
在大质量物体之间,负物质应该尽可能均匀,以便在这些广阔区域中不引起任何引力透镜效应。我们无法探测到它,除非通过其对星系和星系团的限制效应。
无论如何,如果这种负物质今天存在于我们的宇宙中,它在更早的时期就会与正常物质紧密混合。那么在这种密集混合物中的碰撞就会导致相互完全湮灭:
- mc2 - mc2 = 零……。
逆引力透镜效应。
正引力透镜效应已在前面的章节中在图44上被提及。我们使用了钝锥(正锥)的粗略模型。
“负质量”的集中将对应于“钝负锥”。见图88和89。我们得到一个发散的测地线系统。
这是场方程的精确解。见:
让-皮埃尔·珀蒂和皮埃尔·米迪:物质幽灵物质天体物理学。2:共轭稳态度规。精确解。《几何物理学 A》,5,1998。
在图88上我们看到,它运作得好像负质量排斥光子”。
(88)

注:正质量或负质量的均匀分布不产生正或负透镜效应。
由周围负质量引起的限制效应。
正质量按照牛顿定律相互吸引。正物质中发生引力(金斯不稳定性)。这产生质量集中(星系、星系团)。根据苏里奥的想法,如果负物质存在,它将位于正质量物体之间,填充所有可用的间隙空间。如果负物质排斥负物质,介质在正物质团块之间将非常均匀。这种假想的负物质将是腔隙性的。见图(89)。
(89)

例如,星系可以在这种腔隙性负质量分布中占据位置。
(90)

负质量引起的反压力将参与星系的限制。
让我们想象一个教学模型:一个放在桩上的大帐篷,桩代表正质量。桩越尖,质量集中越密集。相反,桩越钝,这些质量集中就越大。
(91)

帐篷桩
(92)

与桩接触的篷布部分显示出正曲率。在这些点之间,曲率是负的。如果桩头是尖的,它给出一个点状质量,一个集中正曲率的点(一个锥形点)。
全局上,从远处看,帐篷是平的。这意味着,在这里,正曲率的量等于负曲率的量。物理上,它将对应于一个正质量的量应该等于且相反于负质量的量的世界(M* = - M)。
(93)

我们描绘了一些测地线(92)及其平面投影(94)。
(94)

放弃教学图像。那四维超曲面呢?
