Существуют ли модели/симуляции антигравитационных галактик из антивещества?

Краткий ответ : это зависит от вашего определения теории звука . Например, можно найти рецензируемые статьи, рассматривающие такие возможности.

Идея о том, что антиматерия может гравитационно отталкиваться от обычной материи, определенно не самая популярная. Тем не менее, некоторые люди пытаются применить его в астрофизическом контексте. Обратимся к работам М. Виллаты:

Виллата, М. «СРТ-симметрия и гравитация антивещества в общей теории относительности». EPL ( Письма Еврофизики ) 94.2 (2011): 20001. Архив : 1103.4937 .

Этот пытается установить, «почему» мы можем ожидать такого отталкивания. Последующие работы развивают космологическую модель, вытекающую из такого отталкивания. Последний из них:

Виллата, М. «О природе темной энергии: решетка Вселенной». Астрофизика и космическая наука (2013): 1–9. архив: 1302.3515 .

Из аннотации к нему:

... Здесь мы начнем с недавних теоретических результатов, полученных в результате распространения общей теории относительности на антивещество через СРТ-симметрию. Эта теория предсказывает взаимное гравитационное отталкивание материи и антиматерии. Наше основное предположение заключается в том, что Вселенная содержит равное количество материи и антиматерии, причем антиматерия, возможно, находится в космических пустотах, как обсуждалось в предыдущих работах. Исходя из этого сценария, мы разрабатываем простую космологическую модель, из уравнений которой получаем первые результаты. В то время как существование неуловимой темной энергии полностью заменяется гравитационным отталкиванием, присутствие темной материи не исключается, но и не является строго обязательным, поскольку большинство связанных с этим явлений также можно отнести к эффектам отталкивания-гравитации. При плотности энергии вещества в диапазоне от ∼5 % (только барионное вещество, и столько же антивещества) до ∼25 % так называемой критической плотности, современный возраст Вселенной колеблется между примерно 13 и 15 млрд лет. Тест SN Ia успешно пройден с остатками, сравнимыми с остатками модели ΛCDM в наблюдаемом диапазоне красных смещений, но с четким предсказанием более слабого SNe при более высоких z.

Критику этого подхода с теоретической точки зрения см.:

Кросс, Дэниел Дж. «Ответ на« CPT-симметрию и гравитацию антивещества в общей теории относительности »». arXiv:1108.5117 .

в котором говорится, что

... Это отталкивание или антигравитация выводится путем применения теоремы CPT к общей теории относительности. Мы показываем, что это предложение не может работать по двум причинам: 1) оно неверно предсказывает поведение фотонов и 2) само преобразование СРТ применяется непоследовательно.

Еще одно опровержение:

Кабболе, Маркоэн JTF. «Комментарий к статье М. Виллата об антигравитации». Астрофизика и космическая наука 337.1 (2012): 5-7. архив: 1108.4543

Экспериментальные ограничения такой гипотезы антиматерии см.

Тин, Юань-Сен. «Экспериментальные ограничения антигравитации и антиматерии в контексте темной энергии». arXiv:1310.6089 .

Его аннотация:

В статье Виллаты (2011) обсуждалась возможность отталкивающего гравитационного взаимодействия между антивеществом и обычным веществом. Автор утверждал, что эту антигравитацию можно рассматривать как предсказание общей теории относительности в предположении СРТ-симметрии. Против такого предположения были установлены строгие экспериментальные ограничения. Измерение ускорений свободного падения различных ядер группой Эота-Ваша и поиски нарушения принципа эквивалентности через гравитационное расщепление в физике каонов неизменно приводят к нулевым результатам о любых различиях между гравитационным поведением антиматерии и обычной материи. Первоначальные аргументы против антигравитации были подвергнуты сомнению Nieto & Goldman (1991). В свете новых экспериментов, а также теоретических разработок за последние 20 лет некоторые из опасений Nieto & Goldman были решены. В то время как точное измерение ускорения свободного падения антиводорода в конечном итоге положит конец этому вопросу, цель этого короткого письма состоит в том, чтобы доказать, что замена темной энергии антигравитацией антиматерией, как это предлагает Виллата, крайне маловероятна. .

Астрофизики изучают аннигиляцию электронов и позитронов в космосе.

Вселенная видна через ИНТЕГРАЛ: первая полная карта неба при энергии электрон-позитронной аннигиляции (Кредиты J. Knödlseder - CESR - сентябрь 2005 г.).

Если бы на небе существовали области, где скапливалась антиматерия, граница раздела между областями материи и антиматерии должна была бы сиять электронно-позитронной и другой аннигиляцией. Были рассмотрены антипротонные протоны . Аннигиляция антипротонов в галактике также рассматривалась при объяснении гамма-спектра галактики.

В пространстве между галактическими скоплениями, если бы одно из них было из антиматерии, граница раздела была бы диффузным источником гамма-излучения от аннигиляции электронов, позитронов и антипротонов до$\pi_0$(1/3 частиц, в которые аннигилирует антипротон протон).

Я не знаю, искал ли это конкретный эксперимент, но мы бы наверняка услышали о чем-то столь захватывающем, если бы это увидели.

На антигравитирующую антивещество накладываются серьезные ограничения, потому что ее, в принципе, можно использовать для создания вечного двигателя.

1) Используйте энергию$E$создать пару частица/античастица на высоте$h_{i}$

2) Поднять пару частица/античастица на высоту$h_{f}$. Это требует нулевой работы, потому что античастица будет выталкиваться вверх в потенциале, а частица будет выталкиваться вниз, и силы будут равны, поскольку они представляют собой пару частица/античастица.

3) аннигилировать пару частица/античастица, получив энергию$E$назад.

4) направить результирующую$N$фотоны вниз к начальной точке. Во время спуска они будут смещены в синий цвет на коэффициент$\sqrt{\frac{h_{i}\left(c^{2}h_{f}-2GM\right)}{h_{f}\left(c^{2}h_{i}-2GM\right)}}$

5) Теперь у вас есть фотоны, которые$N\hbar f_{0}\left(\sqrt{\frac{h_{i}\left(c^{2}h_{f}-2GM\right)}{h_{f}\left(c^{2}h_{i}-2GM\right)}}-1\right)$больше энергии, чем когда вы начали, и вы можете использовать остаток, чтобы перезапустить цикл.