람다씨디엠(ΛCDM) 모델과 음의 질량 모델 비교 -12 음의질량-암흑물질-암흑에너지

[ 람다씨디엠(ΛCDM) 모델과 음의 질량(Negative mass, 마이너스 질량) 모델 비교 ]

1. 모델 비교

항   목

ΛCDM 모델

Negative mass 모델


관측사항

우주의 가속팽창, 은하의 로테이션 커브


관측내용


-1998
HSS팀과 SCP팀은 우주를 관측한 결과, 우주가 가속팽창하고 있고, 기존의 우주상수가 없는 장방정식으로부터 음의 질량밀도를 얻음.

Ω_m = - 0.38 (± 0.22 )  : HSS,

Ω_m = - 0.40 (± 0.1  )  : SCP

-은하의 로테이션 커브를 관측하던중 눈에 보이는 질량만으로는 별들의 공전속도가 너무 빠름을 관측, 공전속도를 설명하기 위해선 추가적인 구심력이 필요함.



관측결과해석

 

결과로 나온 음의 질량밀도를 받아들일 수 없으므로, 장방정식이 틀렸고, 따라서 장방정식을 수정!

우주상수 Λ 추가
암흑물질인 CDM(Cold Dark Matter) 추가

결과로 나온 음의 질량밀도가 옳은 결과이며, 기존 장방정식 유지!

기존 장방정식 유지
음의 질량밀도가 암흑물질 역할을 함.



설명 해야
하는 큰 문제들

 

우주상수(Cosmological Constant)의 근원

현재의 우주상수 값

현재와 우주초기 인플레이션시의 우주상수가 커다란 차이를 보이는 이유

지구나 태양계에서 암흑물질이 미관측되는 이유

음의 무한대 에너지준위의 파국문제

현재까지 음의 질량이 미관측 되었던 이유

음의 질량의 물리적 성질









설명해야 하는 사항에 대한 현재까지의 결과(암흑물질은 30, 암흑에너지는 12년 경과)

 


-
근원? 진공에너지(vacuum energy)를 유력한 대상으로 생각했으나 10^117배 만큼 차이 남.


-
현재 우주상수값? 아직 설명 못함.

-우주상수의 상전이 문제 설명 못함.
 

-예측된 곳(지구 및 태양계 내)에서 암흑물질이 검출되지 못함.

-에너지준위의 파국문제 : 음의질량은 에너지준위가 높은 상태에서 안정하므로, 파국문제 발생되지 않음.
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-미관측 사유 : 음의질량들 사이에서 중력이 척력적이기에 음의 질량으로 만들어진 별, 은하와 같은 거대질량구조를 만들지 못함. 따라서 그동안 관측이 어려웠음.
지구상에서 미관측 이유- 음의 질량은 우주초기에 탄생하였고, 현재의  은하구조는 그지역에 있는 음의 질량과의 쌍소멸을 이겨내고 남은 구조임.(양의질량이 서로 인력적 상호작용을 하기 때문에 국소적인 영역에서 음의 질량보다 더 많은 질량이 모이게 되었기 때문임) 따라서 현재는 은하구조 외부에 존재함.

http://icarus2.egloos.com/2721739
http://icarus2.egloos.com/2726517
-
음의질량의 몇가지 물성을 유도하였으며, 이와 같은 성질이 암흑물질의 성질과 일치함을 설명함.(암흑물질간의 척력적인 효과, 일반물질과의 인력적인 효과, 에너지준위가 높은 상태에서 안정하는 모습, 총알성단의 모습)
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설명하고
있는 사항

 

1)Λ를 삽입함에 의해서 우주의 가속팽창을 설명함.

2)CDM을 가정함에 의해서 은하의 공전 커브를 설명함.

: 현재까지는 공전 커브에 맞추어서 CDM을 만드는 것이지, CDM으로부터 공전 커브가 나오는 것은 아닌 것으로 보임.

 

 

우주의 가속팽창은 Λ를 가정해서 설명하고, 은하의 공전 커브는 CDM을 가정해서 설명하나, Λ는 근원과 현재의 관측값을 이론적으로 증명하지 못했고, CDM은 예측된 곳에서 관측하지 못함. 결국 가속팽창도 은하의 로테이션 커브도 설명한 것이 아니라, 문제를 다른 문제로 바꾼 상황임.

1)음의 질량의 물리학적 존재 근거

-음의질량은 상대론적 에너지공식의 해임. (음의 무한대 에너지 준위로의 파국문제를 해결함에 의해서 물리적 실체로 고려할 수 있게 됨.
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-지난 70여 년간 검증된 우주상수가 없는 장방정식에 기반함.

http://icarus2.egloos.com/2730334
2)
장방정식의 계산결과를 수정함이 없이 우주의 가속팽창과 암흑물질을 설명함.
http://icarus2.egloos.com/2730334
http://icarus2.egloos.com/2732221
3)관측된 암흑에너지 값을 증명함.(진공에너지값이 10^117배임을 고려하면, 정확한 수준임)

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4)
음의 질량이 암흑물질의 구심력 효과를 발생시킬 수 있음을 증명함.(구심력의 정확한 크기와 일치 여부는 정밀계산이 필요함)

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5)
현재의 질량밀도가 임계질량밀도에 가까운 이유를 설명 또는 증명함.

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6)
우주상수 값이 왜 작고 non-zero 값을 갖는지 증명함.
http://icarus2.egloos.com/2739777
7)암흑에너지의 상전이(인플레이션시의 암흑에너지 값과 현재의 암흑에너지값의 차이) 문제를 완전히 해소함.

http://icarus2.egloos.com/2739777
8)
우주의 전반부의 감속팽창과 후반부의 가속팽창을 설명 또는 증명함.

http://icarus2.egloos.com/2720544
9)
인플레이션에 필요한 파워와 자연스런 종료를 설명함.

http://icarus2.egloos.com/2739777
10)
암흑물질의 대표적인 관측증거인 총알성단의 모습을 설명함.

http://icarus2.egloos.com/2734452
11)
암흑물질로 이루어진 은하나, 은하단구조의 미관측 이유를 설명함.

http://icarus2.egloos.com/2721739
http://icarus2.egloos.com/2726517
12)
태양계내에서 암흑물질의 미관측 이유를 설명함.

http://icarus2.egloos.com/2726517
13)Void
구조를 설명함.(논문본문참조)

14)암흑물질이 일반물질보다 많은 이유에 대한 설명가능성 제시함.(쌍생성시 질량차 증명)

http://icarus2.egloos.com/2728591
15)
음의질량 밀도로 구한 우주의 나이가 다른 관측방법에 의해서 예측된 우주의 나이 범위내에 있음을 증명함.
http://icarus2.egloos.com/2730334













설명에 실패하고 있는 사항(현재까지)

 

[ 암흑에너지 ]

1)우주상수의 근원 : 진공에너지를 통한 설명 실패함.

2)관측된 암흑에너지(다크에너지) 값

3)우주상수가 작고 non-zero인 이유

4)암흑에너지의 상전이 문제(인플레이션시의 암흑에너지값과 현재의 암흑에너지값이 다른이유)

5)태양계에 대한 우주상수를 통한 암흑에너지 증명 실패.
 

[ 암흑물질 ]

1)지구상에서의 암흑물질 검출실패
2)태양계내에 암흑물질이 존재하고, 암흑물질이 일반물질과 인력적인 상호작용을 하기에 지구를 비롯한 행성들의 공전속도가 달라져야 함. 그러나 그런 효과가 전혀 없음.(5배나 많은 양을 고려하면~, 매우 부정적인 결과로 보임.)
3)CDM을 통한 총알성단과 같은 암흑물질의 관측 설명 실패

 

기 타:

1)현재의 질량밀도가 임계질량밀도에 가까운 이유.

 

* 문제의 중요성을 감안하여, 물리학과 천문학의 주력이 투입되었는데도 불구하고, 암흑물질은 30년이 넘게, 암흑에너지는 12년을 넘기고 있음

양자역학이 출발하였던 것과 같이 대담한 가정이 필요한 시점임!

 

-암흑에너지 및 암흑물질 관련

암흑에너지와 암흑물질 관련하여 알고 있는 성질이나 관측결과에 대해서는 모두 설명하고 있다고 생각하는데,

 

혹시라도 설명이 필요한 암흑에너지와 암흑물질의 성질이나 모습이 있으시면 제보바람.

  

-음의 질량의 물리적 성질과 관련하여서는 질량과 관계되기에 질량과 관계된 역학적인 성질, 중력적인 성질을 주로 연구하였고, 다른 부분에 대해서도 확장이 필요한 것으로 사료됨.

 

 



2. 이질적인 것들을 동시에 설명하는 음의 질량과 양의 질량의 쌍생성 모델!

1) 암흑에너지(척력적인 효과) 와 암흑물질(인력적인 효과)
암흑에너지(dark energy) : http://icarus2.egloos.com/2730334
암흑물질(dark matter)    : http://icarus2.egloos.com/2732221

2) 우주의 전반부의 감속팽창 과 후반부의 가속팽창
 
http://icarus2.egloos.com/2720544

3) 우주초기 인플레이션시의 매우 큰 암흑에너지값 과 현재의 매우 작은 암흑에너지값
 
http://icarus2.egloos.com/2739777

4) 암흑물질이 일반물질과 인력적인 상호작용을 하면서도, 암흑물질간에 척력적인 상호작용을 하는 것 같은 관측결과
음의 질량과 양의 질량의 운동형태 : http://icarus2.egloos.com/2721739
총알성단 충돌에 대한 설명 : http://icarus2.egloos.com/2734452

※ 서로 상반된 4가지 현상들이 동시에 설명된다는 점은 음의 질량 가설이 옳을 가능성이 매우 높다는 것을 시사하고 있음.  

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Hypothesis of Dark Matter and Dark Energy with Negative Mass :
http://vixra.org/abs/0907.0015