Model kosmologiczny Burkharda Heima – Zbiór wiedzy ogólnej

6. Model kosmologiczny

W 1976 r. w Ottobrunn, Heim wyjaśnił przed pracownikom MBB:

„Jeśli wiemy, że istotne masy cząstek elementarnych pokrywają to spektrum jako dyskretne widmo punktów, możemy zapytać, gdzie faktycznie leży dolna granica znaczących mas, które są w stanie przenosić pole ładunku elementarnego e_±?

Można to zbadać za pomocą różnych twierdzeń wynikających ze struktury R₆. Teraz można obliczyć taką masę, aby uzyskać bardzo dokładnie ładunek i masę elektronu jako kres dolny naładowanych mas.

Jeśli założymy, że wszechświat nie zawiera żadnej masy, z wyjątkiem pojedynczej masy dolnego kresu, minimalnej masy, dotarlibyśmy do absolutnie największego rozszerzenia R, które, będąc barierą rzeczywistości dla pola grawitacyjnego, byłyby określone przez masę minimalną.

Wówczas podwójna wartość D = 2 R musiałaby być rozumiana jako średnica przestrzeni fizycznej per se, tj. jako absolutnie największa odległość, która może istnieć w tej przestrzeni. Jeżeli obliczymy to dokładnie i weźmiesz pod uwagę naturalną stałą τ, uzyskamy dość osobliwe równanie: zdamy sobie sprawę, że największa średnica, która może istnieć we wszechświecie, wynika z czystych liczb π, e, E = 1 m – w znaczeniu relacji czysto algebraicznej – połączonej z absolutnie najmniejszą rzeczą, która istnieje na świecie, a mianowicie geometrycznej jednostki elementarnej τ. To jest związek, o którym można filozofować.

Teraz można pokazać następujące czynności: Jeśli wiesz, że τ zmienia się w czasie, to znaczy kurczy się, tak jak w tym równaniu algebraicznym wyższego rzędu τ jest związane z D tylko przez same liczby, średnica wszechświata musi być również funkcją czasu. Oznacza to, że wszechświat musi się rozwijać.

Jednak ta kosmologiczna ekspansja wszechświata jest bardzo niewielka, a D – ponieważ promień optyczny nie jest granicą wszechświata (jest to tylko granica optyczna tego, co można nam postrzegać) – jest ogromnie rozległy i rozszerza się bardzo powoli. Tutaj, oczywiście może wejść przesunięcie ku czerwieni, które jednak jest tak niewielkie, że nie można go zmierzyć. To przesunięcie ku czerwieni odbywa się w tym obszarze, który ma być rozumiany jako większy niż ρ, ale nigdy jako dynamiczny proces ekspansji.

Powiedziałbym, że wszechświat nie jest ani w statycznym stanie ustalonym Hoyle’a¹, ani dynamicznie się rozszerzającym, jak u Jordanem i Dicke. Prawda leży gdzieś pomiędzy. Mamy do czynienia z bardzo dużym wszechświatem, który jest prawie-nieskończony ale nie nieskończony. Jednak mamy do czynienia z wszechświatem dynamicznym, który jest jednak uważany tylko za pół-dynamiczny, ponieważ rozszerza się tylko nieznacznie.

Teraz można sobie wyobrazić, że jeśli τ zmniejszy się ze wzrostem średnicy, wraz ze wzrostem czasu, D musiał być mniejszy i τ większy na poprzednich obszarach. Teraz można wrócić do obszarów, które leżą coraz dalej i dalej w przeszłości. Następnie τ staje się większy i większy a D mniejszy i mniejszy. Ostatecznie musimy uzyskać wartość D, która została zaprojektowana w taki sposób, aby taki obszar τ obejmował cały proto-wszechświat. Powodem jest to, że w tym przypadku proces skurczu nie może postępować, ponieważ nic nie może być mniejsze niż τ.

Jeśli to podstawić, otrzymamy równanie 7-go stopnia dla tego początku świata: ßτ⁷ – ß = const. A stała ß z kolei wyraża się tylko przez π.

Jeśli istnieje rozwiązanie tego równania 7-go stopnia, to taki początek miał miejsce w skończonym czasie.

A teraz możesz obliczyć, że muszą istnieć trzy takie rzeczywiste zera. Krzywa ma trzy zera w przedziale rzeczywistym, trzy rzeczywiste rozwiązania. Nie możemy w ogóle używać rozwiązań urojonych, ponieważ doprowadziłoby to później do sprzeczności.

Możemy zrozumieć te trzy rozwiązania tylko w taki sposób, że musi istnieć proto-wszechświat, który jest objęty takim obszarem elementarnym, i że istnieją teraz dwa dodatkowe rozwiązania, które z kolei tworzą koncentryczne sferę w tym proto-wszechświecie. Oznacza to, że mamy do czynienia z trzema z takich oryginalnych proto-sfer. Co to znaczy?

Myślę, że przekracza to naszą wyobraźnię. To po prostu nie jest dla nas zrozumiałe. Można jedynie powiedzieć, że na początku świata mogła istnieć pewna struktura, w której te dwie dodatkowe sfery, które, ostatecznie, schodzą poniżej τ, są prawdopodobnie zrozumiałe, ponieważ inne obszary tych sfer są odnajdywane w innych obszarach faktycznego R₆, i są po prostu „zanurzone” w obszarze R₃.

Ale nie ma znaczenia, jak to zinterpretujemy. Tutaj osiągnęliśmy granice fizyki. Nie możemy nic więcej o tym powiedzieć.

Jest tylko jedna rzecz, która jest pewna: jeżeli ten wszechświat się urzeczywistnia, rozpoczyna się proces ekspansji. Te kule wkraczają w czas a ich powierzchnie się rozdzielają. Powstaje coraz więcej τ, które jednocześnie stają się coraz mniejsze. Ale pozostaje ta sekwencja trzech struktur, które są ułożone w sekwencję czasową i są oddzielone tylko od siebie bardzo małym czasem elementarnym – który można tutaj zdefiniować. Teraz staje się coraz mniejszy i mniejszy, a jednocześnie liczba staje się coraz większa.

Widzisz, a tutaj mamy przybliżenie. Ważną dla nas rzeczą musi być działanie z tym pseudo kontinuum i oddzielenie spektrum punktów dla znaczących formuł od tego pseudo kontinuum. Wracając z powrotem do początków świata osiągamy trzy struktury. W chwili obecnej te trzy struktury, które podążają za sobą w bardzo krótkim czasie – i które faktycznie definiują teraźniejszość – określałyby trzy jednostki strukturalne.”

Zamiast o Wielkiego Wybuchu, Heim mówi o „wielkim skoku”. W końcu ekspansja metronu z równoległymi podziałami powierzchni odbywa się w skokach kwantowych w początkowo absolutnie pustym wszechświecie i za pomocą powiększenia średnicy przestrzeni o kwant długości w kwancie czasu.

Dla kontrastu, w ogólnej teorii teorii względności Einsteina Wielki Wybuch, jak udowodnił Stephen Hawking, jest koniecznością. Ponieważ w równaniach pola – jak już widzieliśmy – geometria przestrzeni jest zdefiniowana tylko wtedy, gdy występuje gęstość energii lub materii. Tak więc na początku świata cała materia przestrzeni musiałaby istnieć ściśnięta w objętości mniejszej niż główka szpilki. Nie można jednak stwierdzić, jakie jest jej geometryczne znaczenie i geneza.

Jednak w teorii Heima istnieje tylko dynamika czystej geometrii. Jego równania stanowe nie zawierają już żadnych fenomenologicznych wielkości. Rzecz, którą nazywamy materią, pojawia się we wszechświecie dopiero znacznie później (około 10 do potęgi 100 lat później), i nie w jednej eksplozji, ale, w przenośni, prawie jednocześnie „jako rodzaj fajerwerku” w całym wszechświecie, gdy liczba obszarów kwantowych jest wystarczająco duża, a ich obszary wystarczająco małe (jak tylko osiągnęły około dwukrotność obecnej długości), tak że mogło nastąpić złamanie symetrii grupy Poincarégo² i tworzenie materii. Stało się to tylko około 14 do 20 miliardów lat temu.

Materia pojawiła się w przestrzeni w postaci kwantów mas Plancka, tj. około 10^-5 grama i nagromadzała się w kwazarach. Kosmologiczne promieniowanie tła jest wyjaśnione w taki sam sposób, jak we współczesnej teorii stanu pół-stabilnego³, a nie jako reliktowe promieniowanie Wielkiego Wybuchu.

Niemniej jednak fizycy cząstek wolą model Wielkiego Wybuchu. Jest tak, ponieważ aby móc zrozumieć rozwój materii, potrzebują koncepcji wyjątkowo wysokiej gęstości masy. Rzeczywiście, możemy przeprowadzić dalsze teoretyczne badania dotyczące plazmy kwarkowo-gluonowej, i możemy zbadać stan, w którym wszystkie siły oddziaływań miały tę samą wartość. Te oryginalne komponenty są uważane za już istniejące. Wielka unifikacja wszystkich sił jest postrzegana jako doskonałość wiedzy fizycznej.

Jednak teoretycy kwantowej grawitacji pętlowej, tacy jak Ashtekar i Lewandowski⁴, wskazują, że wielka unifikacja w żadnym wypadku nie jest kryterium odpowiedniości teorii. Niektórzy teoretycy pętli-quantowej również założyli – podobnie jak Heim – elementarną objętość przestrzeni na początku świata, objętość otoczoną obszarami wielkości τ.⁵ W przeciwieństwie do Heima, w ich teorii τ (z wyjątkiem czynników składających się z liczb kwantowych) jest stały w czasie i nadal ma tę samą ilość, co na początku. Jako proto-wszechświat istnieje tylko jeden początkowy element objętości – nie 3, jak w teorii Heima. A te obszary się też nie dzielą. Z czasem elementy objętości są dołączane do węzłów jako nowe grafy, a tym samym rozszerzają wszechświat. Czasoprzestrzeń jest przedstawiana jako konstrukcja sieci spinów.

W teorii Heima pusta przestrzeń charakteryzuje się faktem, że siatka geodezyjna składająca się z kwadratów τ jest równa i prosta. Ponieważ dla obszarów można również zdefiniować kierunek rotacji – Heim nazywa to spinem metronowym – najmniejsze obszary dodatkowo należy ułożyć w taki sposób, aby istnieje idealna izotropia. To charakteryzuje pustą przestrzeń.

Ze względu na fakt, że istnieją metrony z spinem, istnieje preformacja przestrzeni, co umożliwia, że coś może się wydarzyć później. Na przykład izotropię można zakłócać okolicznością, że spin metronowy zanika i powstają stany zorientowane. Heim nazywa to „aktywacją pola”, która jest wynikiem niehermitowskich części struktury.

Ilekroć coś takiego się dzieje, konsekwencją jest deformacja tej siatki geodezyjnej. W odniesieniu do pustej siatki, w wyniku projekcji wydawałby się, że elementy geodezyjne stały się mniejsze i gęstsze lub tak, jakby się kondensowały. I ta zmiana jest opisana przez funkcję stanu tensorowego. Dlatego Heim nazywa tę funkcję stanu „kondensorem”. (Szkic 1; patrz str. 123 i nast.)

Jednak obiecującą koncepcją w przybliżeniu Heima było nie tyle zastosowania równań operatorowych w wyniku kwantyzacji struktury lub 6-wymiarowości, ale odkrycie 3 różnych struktur geometrycznych jako struktur składowych świata.

Szybkie podsumowanie: w teorii grawitacji Einsteina istnieje tylko jedna metryka, która jest równoważna z potencjałem grawitacyjnym. W swojej zunifikowanej teorii pola Einstein próbował uwzględnić w tej metryce również pole elektromagnetyczne. Później inni autorzy zastosowali dalsze metryki do opisu dodatkowych interakcji.

W teorii Heima 3 metryki – 3 struktury składowe – oddziałują ze sobą i tylko jako produkty tworzą nowe podstawowe tensory. Z matematycznego punktu widzenia jest to przypisane geometrii nieeuklidesowej z podwójną transformacją współrzędnych: współrzędne euklidesowe x są funkcją współrzędnych nieeuklidesowych y, które z kolei zależą od współrzędnych nieeuklidesowych z.

Metryczne struktury składowe, tj. 3 metryki κ – 3 różne geometrie świata, oddziałujące ze sobą – Heim zapisuje jako λ.

Przypisy

1
Hoyle, Fred 1952: Die Natur des Universums [Natura Wszechświata], Köln-Berlin.
2
Przekształcenia macierzy Aⁱ_k, pozwalające elementowi liniowemu ds² (patrz: B-11) być niezmiennikiem, nazywane są przekształceniami Poincarégo. Przekształcenia xⁱ = Aⁱ_k xⁱ +aⁱ tworzą grupę Poincarégo. Transformacje xⁱ = Aⁱ_k xⁱ są jej podgrupą, homogeniczną grupą Lorentza.
3
Hoyle, F., G. Burbridge and J.V. Narlikar, 2000: A Different Approach to Cosmology [Odmienne Podejście Do Kosmologii], Cambridge: University Press.
4
Ashtekar, A. & J. Lewandowski, 2004: “Background and independent quantum gravity: a status report”, Class. Quantum Grav., 21, p57.
5
Bojowald, M., 2001: “Absence of singularity in loop quantum cosmology”, Phys. Rev. Lett., 86, 5227-30; Bojowald, M. & G. Date, 2004: “Quantum suppression of the generic chaotic behavior close to cosmological Singularities”, Phys. Rev. Lett., 92, 017 302.

Przetłumaczono z fragmentu dokumentu PDF, dostępnego tu: Burkhard Heim’s new Worldview [pobierz PDF]

1
Hoyle, Fred 1952: Die Natur des Universums [Natura Wszechświata], Köln-Berlin.
2
Przekształcenia macierzy Aⁱ_k, pozwalające elementowi liniowemu ds² (patrz: B-11) być niezmiennikiem, nazywane są przekształceniami Poincarégo. Przekształcenia xⁱ = Aⁱ_k xⁱ +aⁱ tworzą grupę Poincarégo. Transformacje xⁱ = Aⁱ_k xⁱ są jej podgrupą, homogeniczną grupą Lorentza.
3
Hoyle, F., G. Burbridge and J.V. Narlikar, 2000: A Different Approach to Cosmology [Odmienne Podejście Do Kosmologii], Cambridge: University Press.
4
Ashtekar, A. & J. Lewandowski, 2004: “Background and independent quantum gravity: a status report”, Class. Quantum Grav., 21, p57.
5
Bojowald, M., 2001: “Absence of singularity in loop quantum cosmology”, Phys. Rev. Lett., 86, 5227-30; Bojowald, M. & G. Date, 2004: “Quantum suppression of the generic chaotic behavior close to cosmological Singularities”, Phys. Rev. Lett., 92, 017 302.

6. Model kosmologiczny

Przypisy

Dodaj komentarz Anuluj pisanie odpowiedzi