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15/12/2008.
The Portuguese version comes the English version after
A versão em português vem a seguir à inglesa.
The new gravitational variable
The impact on the cosmos ´analysis
A new insight on the Universe
Others tehories:
New concept of the theory of relativity.
A new vision of the Universe - Gravitation variable
The new magnetic permeability of the vacuum.
The impact of a new magnetic permeability variable in the Cosmo’s analysis
José Luís Pereira Rebelo Fernandes
Intro
1- Intro.
Nature of universal fabric.
Speculation
2- Matter distribution in the Universe.
3 – The Earth in the Universe.
Theory application
4- Informatics model construction
Automatic calculus
Results – Cosmological Implication
5- Results
Universal picture
Universe’s mass
Universe’s radius
Central gravity value
Escape velocity of the universe
Translation Velocity of the Universe
Shifting velocity of matter
Expansion velocity of matter – radial velocity of matter
Translation Velocity of matter
Universe Density
Matter emission radius
The Doppler Effect
Comments to the results
Translation velocity of the stars
The amount of mass in the Universe and its distribution along the universal radius
Variation of the gravity value due to the universe’s radius
Hypothetical expansion acceleration of the Universe
6- Kinetic characteristics on local Earth
7- Radius of the Universe
8- The age of the Universe
Initial temperature on the universe
Initial density of the universe
Discussion
9- Other considerations
Annexes
Bibliography
1-Intro
Looking to unveil the Universe
After all the work developed in to my article “A new gravitational variable. A new insight of the Universe” I believe that the founding pillars of this new universe’s conception are now defined. Here is a short summary:
- The speed of light is the limit velocity of the universe and as the local gravitational potential created by all universal is c^2/2
- The gravitational variable is given by G = C^2 x Reu / (2 x Mur) and the value of the gravitational permeability variable of vacuum is Gk = 2 x pi x Reu / Mur.
Being:
Mur: All universal mass affected by the Doppler Effect between the movements of each mass in relation to the local movement.
Reu: Average radius of emission - Mur / SUM(Murji / Reji
Reji: Radius of emission of each universal mass in relation to the local
We talk in average radius of emission because we have to consider the universal mass positioning in regard of its radial velocity, in ways that the mass radiation of all universal masses comes simultaneously to the site.
We no longer need any repulsive strength that explains the expansion of the universe, because we now have a universe potentially stable in which its stable expansion is due solely to the increase of gravity. I discard the idea of the existence of the so called “Dark energy”, need to the expansion of the universe.
Although we have to analyze the founding pillars of the universe, there are still incognitos on which we will have to think.
In any way the mass is distributed in the universe.
As the characteristics we know are related to the local Earth
We therefore need to know which the Earth’s position on the Universal Radius is.
Nature of universal fabric
Let us now think in the matter radiation nature
Relatively to the action of the local gravity over radiation, we have seen that it doesn’t do any action over raw universal radiation. Look at the back holes, which despite not letting their own light get out, it still continues to create a gravitational field in any distance.
Admitting that the universe’s growth happens at the speed of light, cause as we seen before local mass does not bend the universal mass raw radiation. The universe grows at the speed of light. Gravity propels at the speed of light.
The universal fabric in no more any less than the gravitational potential created by the masses of this universe.
The calculation given the universal mass gravitation over the light radiation of the stars has to be done, when studying the light coming from the stars, because this radiation suffers that influence.
In relation to subdue of this radiation to the Doppler effect, I believe that it is subdue to that effect because recent experiences shown us that gravity travels at the speed of light, fundamental characteristic for the consideration of such effect.
Considering that the stars process and releases radiation, this one by having weight radiates the raw mass radiation, having that capability it will have the same center of radiation that the matter that created it.
Given its low value it would be useless to the present scale.
Speculation
2- Matter distribution in the Universe.
In relation to the energy distribution, condensed in the shape of matter, or not, how would it distributed itself by the universe?
Let us now try to perceive from the own universe model that information. As a model I will consider a symmetrical Universe, in which the matter distributes itself according to the Minkowski´s space.
Let us picture an energy wave creator of matter that besides sweeping the universe, also gives origin to it.
That energy wave will be present in each site, the amount of time that site took to create.
The energy generated in each site R will then be given by:
E = k1 x 4 x pi x R^2 x t´
Being t´o its intrinsic time
t´= t x ((C – V)/C)
t = R / C
t´= R / C x ((C – V)/C)
E = k1 x 4 x pi x R^2 x R / C x ((C – V)/C)
Considering the relativistic energy.
E = k1 x 4 x pi x R^2 x R / C x ((C – V)/C) / ( 1 - V^2 / C^2)^0.5
E = k1 x 4 x pi x R^3 x ((C-V)//C+V))^0.5 / C
((C-V)//C+V))^0.5 – The Doppler effect
The total energy (Et) contained in the universe will have to be obtained by the integral E, between R = 0 and R.
Et = Integral de E entre 0 e R
The relativistic Universal matter will then be given by MU = Et / C^2
Mu = Integral between 0 and R of
M = k1 x 4 x pi x R^3 x ((C-V)//C+V))^0.5 / C^3
Until technology gives us a more concrete answer this is one more speculation.
This criterion will lead to a mass distribution of relativistic mass in the universe close to the chart bellow:
With a density:
Regarding to the non relativistic mass we will have, for the amount of mass:
These distributions are approximately, because we haven’t had yet in consideration the relativism matching the translation velocities of matter. Only ahead when we study the universal model we shall have a more accurate distribution.
In the annex board 5, it is studied the hypothesis of a homogeny distribution of matter in the Universe.
3- The Earth in the Universe.
In order to elaborate any universal mass quantification we will have to define which is the position of the local earth in the Universe, because given the known data referred to the gravitational variable value and the correlation coefficient of the Universe, that are ment for this place.
Several studies have been made until nowadays about the absolute velocity of the earth in the universe. Those studies point to a velocity of 208 K/s (Miller, Jaseca, Javan, Murray e Townes), after corrections to the experience (according Franco Selleri), beyond these there were others that pointed to an absolute velocity of the earth around 640 K/s.
It is my opinion that a serious study of the Earth’s location in the universe, will have to deal with a close study of the tracings done by the special telescopes given the fact that it is known that the energy radiation is radial, therefore the same type of events will take place at the same distance to the center of the universe.
It was one of those images, taken by the space telescope 2dF Galaxy Redshiiiht Survey, that i approached in the sense of trying to place the earth n the universe.
Given its disposition of the similar masses/events there pictured, it shows a quiet central positioning of the earth, despite there is an eccentricity towards the left of the I picture, which I believe is the result of a greater proximity to the masses and a smaller Doppler effect.
Considering the collared stains, related with the local conditions, in which it would be expected a symmetry in relation to the center of the Universe, it was shown that it didn’t happen and therefore calculated from those each of those collared areas which would it eccentricity be.
It was also considered the light emission time.
As an example, it was calculated that beyond the orange stains, in the left side of the picture, that the average point was situated 0,206185 of the center of the picture and that on the right side the average point was situated 0,240409 of the center of the picture. Those points were considered in relation to the radius of the picture and considering the image time
Orange zones:
We conclude therefore that there is an eccentricity of 0.017 of the picture radius.
It was that value that we considered for the location of the earth in the universe.
Acknowledging that the present study lacks of better closeness and more elaborate studies, its use is also a suggestion in order to approach in the future the earth’s location throughout this process.
Anyway, I consider the value reasonable enough for the present study.
Therefore, and for now we will have an Earth with a radial velocity in the order of 0.017C, i. e. 5.096.472 m/s, distancing from the center of the universe about 172.236.846 earth light years.
In the annex chart 6 I will show a vision over the impact in the quantification of the universal values regarding different positions of the earth in the universe. (4%, 10%, and 20% of the universe’s radius)
Theory application.
4- Construction of the mathematical Universal model.
Automatic calculation.
The purpose is to manage calculate which is the relativistic radiation of matter and non relativistic of the energy, current and simultaneously, in all points of the universe.
Considering the chosen model, i.e. the distributed matter according with the said principles, and that the radial velocity will be proportional to the radius of the site it occupies, it is possible to determine which is its position, in such way that its radiation comes at the same time, with all other masses´ radiations, in relation to any given point in the universe in the present time.
The radius of the universe is also divided in a number of parts, in which we want to calculate the radiation value.
Defining the number of angles and the number of parts in which we divide the radius of matter, we then define the number of intervening masses.
In the present study were considered 200 (2*200) parts of the angle, i.e. 1.8 degrees and 200 slices of matter, which total 80.000 masses. Each slice was then divided in 10.000 parts for the calculation of its value and mass center, so we the talk about 800.000.000 assessed points, value which I think was reasonable for the presented calculation.
The radius of the universe was sub divided in 200 parts.
This division could also be infinite, depending solely on the computer capability and the operator’s patience.
The radial velocity shall respect the proportion Rmat/RuXc
It was considered the earth’s age of the universe of 10.131.578.947 light years. For which from the shifting speed of the local earth, we can, based on relativity, determine the absolute age of the universe, and therefore its radius.
The local gravity (sun-earth) takes the value of 6.6726E-11
5- Results – Cosmological implication.
They are now shown the found values based on the premises previously mentioned.
Universal chart:
mv = 1,8678E+52 kg
In the annex chart 5, we analyze the obtained values for a distribution of the matter in the Universe, considering an energy density constant in all universe.
Commentary to the results
Limit velocities of the Universe
Translation Velocity of matter:
As shown the translation velocity of matter varies since the value 0 in the center of the universe and the value 0 at its end, because if the radiation doesn’t reach that location, then the potential has to be null.
Radial velocity of matter:
The radial velocity is proportional to the radius of the universe, varying from the speed 0, at the center of the universe, until the velocity C at its end.
Total velocity of matter shifting:
It is not more than the vector sum of the translation velocity and the radial one.
Chart:
Apparent translation velocity of the stars
Studying the apparent velocity of the stars it’s not a simple task because even knowing its translation velocity we don’t know its direction.
In order to have a reference among the values that vary the declination of the stars, let’s consider that the local earth and star are situated on the same level and that either the stars rotate in the same direction of the earth or in the opposite direction.
Let us study the behaviour of the stars which are located in the same Universal radius of the earth, in order to go around the curvature that universal masses cause in the radiation of light.
There being we will have in seconds per year:
A greater detail: first 5% of the Universe
The remaining, 95%:
located in the opposite Universal radius
The amount of mass in the universe and its distribution along the universal radius.
The chart shows the amount of solar masses existing in the universe.
Mv= 1,8678E+52
Distribution in the perspective of the relativistic and non relativistic mass along the radius of the Universe:
Density:
The value of the gravity will increase along the radius of the universe.
The value of the gravity will increase along the radius of the universe. In the Universe limit its value will tend to + infinite. On the presented chart, given the fact that we’ve worked with slices of the Universe, the obtained value for gravity matches the value at the center of mass of each slice.
The development of the curve of the gravitational variable value along the radius of the universe is regardless of the earth’s location on the universe. The development of the curve relies only on the type of distribution of the mass in the universe:
Value of the gravitation along the Universe at the present time:
Gravitation which is seen in nowadays. Introducing the differential in the picture, due we are always looking at the past we will have:
As we can see from the explanation given about the mass potential, then the value of gravity o each site, will grow in proportion to the growth of the universe’s radius, therefore in proportion with time.
The value of the gravity increases along the radius of the universe, reason why we find greater gravity phenomenon’s in distant points of the universe.
Id we consider the matter distribution and the value of gravity, the increase of the gravity on the date of emission, the one we look at, would have a visible average impact, matching to 2,11 of total matter of the universe, to assess the gravitational local potentials, i. e. in a simple perspective we would have, for now, an average of more 111% of dark matter.
Hypothetical acceleration of the Universe’s expansion
Some authors say that the Universe is on accelerated expansion.
In the present model this premise only is verified if the Universe loses mass, or if some of it is becoming energy without the capability of mass radiation.
This premise seems simply academic because all radiation from matter has weight.
Even so, let’s look at the phenomenon.
Mass loss proportional to the mass itself:
Being the growth proportional to the value of gravity and being gravity expressed by:
G = C^2 x Reu / ( 2 x Mur)
If there is a mass loss, which we can suppose to be proportional to mass itself, in a way that, instant Reu does not change, the decrease of mass will cause an increase on the value of G that will increase the gravitational potential, causing therefore an acceleration of the universe?
No, because if on one hand, G increase, M decreases for which the potential will always be constant.
Punctual mass loss:
Even a punctual mass loss, may cause in some locations, a slight variation of the gravitational potential, which will cause in some points an increase of the radial velocity and in other points its decrease.
I’m convinced that now there is an influence on the Universal gravity over the masses which will lead to a stable system.
Any acceleration will be limited in time past between the initial state of balance and the new state of balance. The system is self-balanced. The process would be always very slow between the mass loss and its effect on other masses, and the gravitational response from those would take place millions of years because the speed of light is finite.
The study was made with total and punctual loss of 2,3165E+49 kg, half of the universes radius. In comparison with today, it would have happened around 6.800.000.000 years ago, which impact on the alteration of radiation only now would arrive to earth and simultaneously to all universe.
The differential found in radial velocity would be:
The variation in percentage of the radius itself would be:
The effects caused, either on radial velocity or in the new positioning of mass are not considerable. The universe has great adjustment capability.
Mass loss throughout the: (0% in the center to 50% at its limit), which implies a total mass loss of 2,1257E+52 kg, matching 36,33% of total mass.
The found differential in radial velocity would be:
The variation in percentage of the radius itself would be:
The effects caused, either on radial velocity or in the new positioning of mass are not considerable. The universe has great adjustment capability. Mass loss throughout the: (0% in the center to 50% at its limit), which implies a total mass loss of 2,1257E+52 kg, matching 36,33% of total mass. The found differential in radial velocity would be:
The variation in percentage of the radius itself would be:
Even with this significant loss the velocities variations isn’t great, given that this phenomena, even if it happens would take billions of years to produce all its effect, for which any acceleration of masses would be insignificant.
It was considered that the total velocity of each mass wouldn’t change, in regards to the Inertia Laws.
I approached this subject with clear conscience of its fragility, because I believe that the mass doesn’t disappear, it shatters, as also doesn’t change its mass center, therefore any disturbance will be smaller and insignificant.
6- Kinetic characteristics on local Earth
There being we have an Earth with a Universal radial velocity around 0.017, i.e. 5.096.472m/s, apart from the center of the Universe around 172.236.842 earth light years, with a translation velocity around 44.084.840,1 m/s which gives it a total velocity of 44.378.453,7 m/s, which stands for a velocity 1490 times greater than the translation velocity of the earth around the sun.
If we consider that the Sun/earth system spins around Milky Way, and that it spins around the Local Group hive, that on its turn spins around the Virgo peak and that this last one spins in the Universe, we then have an average coefficient of growth around 6,203 for each level of complexity. This value of translation velocities does not seem excessive. (We would have translations of 29.785,9 m/s for earth, 184.748,3m/s for the sun, 1.145.908,7 m/s for the Milky Way, 7.107.545,3 m/s for the local group, 44.084.840 m/s for the Virgo peak.
7-The Radius of the Universe.
As seen previously the radius of the universe, is given by the ratio between the distance from the earth to the moon (annual separation) multiplied by the escape velocity of the Universe.
The correlation coefficient shall be modified to:
Ru = 10131578947 x 365.25 x 24 x 3600 x C = 9,58521E+25 m
8- The age of the Universe
As was already stated the age of the universe will be equal to the correlation factor, i.e. 10.131.578.947,4 earth years, therefore 10.244.444.210 absolute years for the time 0 at the universe center.
The age of the universe will be made by two distinctive periods, the creation of matter and its evolution.
For the creation time, considering the previously proposed matter calculation I calculated for the initial radius of the universe the value of 6,4445051E+19 m.
By other words, the matter creation time was 6.811,85 years.
Initial Temperature of the universe?
Considering that the bottom radiation, matches the actual temperature of the universe, then the initial temperature of the universe would be given by:
To = 2.725 K x 9,58521E+25^3 / 6,4445051E+19^3 = 8,96609E+18 K
I confess that it is little uncomfortable to consider that bottom radiation as proof of a constant temperature in the universe. I do not know which is the method do measurement and calculation. I think that it is a proof of the central position of the earth in the universe and that it is the temperature of space on local earth. To think in a universe at the same temperature is tricky, because at its limit radiation will have increasingly more difficulties to reach and with the action of gravity there will be a decrease of frequency in the outside direction and an increase towards the center.
I am convinced that it will be plus a test of the great homogeneity of the space, more than what any another characteristic.
Initial density of the Universe
After the beginning of the universe’s expansion the existing mass would be in the order of 5,83139E+52 kg of mass.
The volume of the universe, around the end of the matter creation process, would be according to our speculations around 1,1211361E+60 m3.
The average density would be around 5,2013232E-08 kg/m3.
Discussion
9-Other considerations:
- Around 3.488.000.000 years, mars was at the same distance of the sun that the earth is today.
- Venus will occupy the earth’s present location in about 3.937.000.000 years.
These issues will be dealt in a more exhaustive manner in my next article “The new magnetic permeability of vacuum. The dimension of matter. A new vision of the Universe.”
Annex
Expanding Universe
Numeric description of the model
Chart 1:
- Matter radiation along the radius of the universe:
Chart 2:
- Velocities at the slices limits an mass center
- Calculations of the matter velocities
- Translation velocities
- Radial velocities
- Matter shifting velocity
- Relativistic coefficient
Chart 3:
- Relativistic and non relativistic mass and corresponding densities. Escape velocity for future study of the matter’s action over the light frequency
Chart 4
- Apparent velocity of the stars according to the local earth
Chart 5
- Comparison of the results between the proposed solution for mass distribution and the proposed constant density
Chart 6
- Impact caused on the universal values resulting from other locations of the earth in the universe.
Bibliography
Introdução à Física – 2ª Edição
-Jorge Dias de Deus, Mário Pimenta, Ana Noronha, Teresa Peña e Pedro Brogueira
-Lições de Relatividade – de Einstein a Lorentz
-Franco Selleri – tradução de J.R. Croca e Rui Moreira
-Física Quântica – Átomos, Moléculas, Sólidos, Núcleos e Partículas
-Eisberg / Resnick
- Finding the universe (data recovery)
- Center Astrophysics of the Oporto University. (CAUP)
A special thanks to the “layout Engenharia”, especially to my good friend Eng. Fernando Jorge Almeida, and his collaborator Mr Joaquim Rocha, for their help in remembering me the informatics language, without it I couldn’t be able to carry out the fulfilment, numerical, of this project.
To my wife and daughter, your love, my light
José Luís Pereira Rebelo Fernandes
Oporto, since late 2005 to 21 of June 2008
Expanding Universe
Numeric description of the model
Chart 1
- Matter radiation along the radius of the universe:
Chart 2
Velocities at the slices limits an mass center
Calculations of the matter velocities
- Translation velocities
- Radial velocities
- Matter shifting velocity
- Relativistic coefficient
Chart 3
Relativistic and non relativistic mass and corresponding densities. Escape velocity for future study of the matter´s action over the light frequency
Chart 4
Apparent velocity of the stars according to the local earth
Chart 5
Comparison of the results between the proposed solution for mass distribution and the proposed constant density
Universal Chart
Variation of gravity along the radius of the Universe: Central gravity in the case of distribution with constant density will have the value of 6,67465E-11e in the proposal of 6,67108E-11
Magnetic permeability variation variable: the variable at the center of the Universe, in the case of mass distribution with constant density will have the value 1,25551E-06 and in the proposed solution the value of 1,25653E-06.
Universe Velocities:
Mass distribution along the radius of the universe.
Mass density distribution:
Accumulated mass:
Chart 6
Impact caused on the universal values resulting from other locations of the earth in the universe.
Regarding the tax rates will not have a significant impact.
The variation rate of the gravitational variable and permeability variable of the vacuum, do not suffer any change.
Table of deviations from location 0,017 of Ru - Local Earth.
Portuguese version:
A nova variável gravítica.
O impacto na análise do cosmos.
Uma nova visão do Universo
José Luís Pereira Rebelo Fernandes
Introdução
1- Introdução.
Natureza do tecido universal.
Especulação
2- A distribuição da matéria no Universo.
3 – A Terra no Universo.
Aplicação quantitativa da teoria
4- Construção do modelo informático.
Cálculo automático
Resultados – Implicação cosmológica
5- Resultados.
Quadro Universal
Massa do Universo
Raio do Universo.
Valor da gravidade central.
Velocidade de fuga do Universo.
Velocidade de translação do Universo.
Velocidade de deslocamento da matéria.
Velocidade de expansão da matéria.
Velocidade radial da matéria.
Velocidade de translação da matéria.
Densidades do Universo.
Raio de emissão da matéria.
O efeito Doppler
Comentário aos resultados
Velocidade aparente de translação das estrelas.
A quantidade de massa no Universo e sua distribuição ao longo do raio Universal.
Variação do valor da gravidade em função do raio do Universo.
Hipotética aceleração da expansão do Universo.
6- As características cinéticas no local Terra.
7- O raio do Universo.
8- A idade do Universo.
Temperatura inicial do Universo?
A densidade inicial do Universo.
Discussão
9-Outras considerações.
Anexos
Bibliografia
1-Introdução
Procurar desvendar o Universo.
Após todo o trabalho desenvolvido no meu artigo “A nova variável gravítica. Uma nova visão do Universo” penso estarem agora definidos os pilares fundamentais desta nova concepção do Universo. Que de seguida faço um resumo:
- A velocidade da luz é a velocidade limite do Universo e como tal o potencial gravítico local criado por toda a massa universal é ´C^2 / 2.
- A variável gravítica vem dada por G = C^2 x Reu / (2 x Mur) e o valor da variável da permeabilidade gravítica do vácuo por Gk = 2 x pi x Reu / Mur.
Sendo:
Mur – Toda a massa Universal afectada do efeito Doppler entre o movimento de cada massa relativo ao movimento do local.
Reu – Raio médio de emissão – Mur / SUM(Murji / Reji)
Reji – Raio de emissão de cada massa Universal relativo ao local.
Fala-se em raio médio de emissão pois terá que se ter em conta a posição das massas Universais no respeito da sua velocidade radial, de modo a que a radiação de massa de todas as massas Universais chegue em simultâneo ao local.
- Deixamos de necessitar de qualquer força repulsiva que explique a expansão do Universo, pois passamos a ter um Universo potencialmente estável em que a sua expansão estável se deve exclusivamente ao aumento da gravidade. Abandono a ideia da existência da dita “ Energia negra” necessária para a expansão do Universo.
- Embora se tenha agora os alicerces de análise do Universo, continuam a existir incógnitas sobre as quais teremos que pensar.
- De que forma a massa se encontra distribuída no Universo.
Como as características do espaço que conhecemos referem-se ao local Terra.
- Precisamos portanto de saber qual a posição da Terra no Raio Universal.
Natureza do tecido universal
Pensemos agora na natureza da radiação de matéria.
- Relativamente à acção da gravidade local sobre a radiação, já vimos que esta não exerce qualquer acção sobre a radiação pura Universal. Veja-se o caso dos buracos negros, que embora não deixe sair a sua própria luz, continua a criar campo gravítico a qualquer distância.
-Admitir, que crescimento do Universo, acontece à velocidade da luz, pois como já vimos a massa local não curva a radiação pura da massa Universal. O Universo cresce à velocidade da luz. A gravidade se propaga à velocidade da luz.
O tecido universal não é mais do que o potencial gravítico gerado pelas massas deste Universo.
O cálculo tendo em conta a gravitação de massa Universal sobre a radiação de luz das estelas, terá que ser feito, aquando, do estudo da propagação de luz vinda das estrelas, pois esta radiação sofre essa influência.
- Relativamente à sujeição ao efeito Doppler deste tipo de radiação, penso que a mesma está sujeita a esse efeito pois experiências recentes indicaram que a gravidade se desloca à velocidade da luz, característica fundamental para que tal efeito se considere.
Considerando que as estrelas processam e libertam radiação, esta por ter peso radiará a radiação pura de massa, tendo essa capacidade terá o mesmo centro de radiação que a própria matéria que a gerou.
. Dado o seu baixo valor seria desprezível para a presente escala.
Especulação
2- A distribuição da matéria no Universo.
Relativamente à distribuição de energia, energia condensada em forma de matéria ou não como se teria esta distribuído pelo Universo?
Vamos agora tentar retirar do próprio modelo de Universo essa informação. Como modelo vou considerar um Universo simétrico, em que a matéria se distribui segundo o espaço de Minkouwski.
Imaginemos uma onda de energia geradora da matéria, que para além de varrer o Universo, também lhe dá origem.
Essa onda de energia estará presente em cada local, o tempo que demorou a originar esse mesmo local.
A energia gerada em cada local R será portanto expressa por:
E = k1 x 4 x pi x R^2 x t´
Sendo t´o seu tempo intrínseco.
t´= t x ((C – V)/C)
t = R / C
t´= R / C x ((C – V)/C)
E = k1 x 4 x pi x R^2 x R / C x ((C – V)/C)
Considerando a energia relativista.
E = k1 x 4 x pi x R^2 x R / C x ((C – V)/C) / ( 1 - V^2 / C^2)^0.5
E = k1 x 4 x pi x R^3 x ((C-V)//C+V))^0.5 / C
((C-V)//C+V))^0.5 – efeito Doppler
A energia total (Et) contida no Universo terá que ser obtida pelo integral de E entre R=0 e R
Et = Integral de E entre 0 e R
A matéria relativista Universal será portanto dada por MU = Et / C^2
Mu = Integral entre 0 e R de:
M = k1 x 4 x pi x R^3 x ((C-V)//C+V))^0.5 / C^3
Até a tecnologia dar uma resposta mais concreta esta é mais uma especulação.
Este critério levará a uma distribuição da massa relativista no Universo aproximada ao gráfico abaixo indicado:
Relativamente à massa não relativista teremos. Para a quantidade de massa:
Com uma densidade:
Estas distribuições são aproximadas pois não tivemos ainda em conta o relativismo correspondente às velocidades de traslação da matéria. Só mais adiante quando estudarmos o modelo do Universo teremos uma distribuição mais precisa.
Em anexo Quadro 5, é estudada a hipótese de uma distribuição homogénea de matéria no Universo.
3- A Terra no Universo.
Para se elaborar qualquer quantificação das massas Universais teremos que definir qual a posição do local Terra no Universo pois os dados que conhecemos referentes ao valor de variável gravítica e do coeficiente de correlação do Universo, que dizem respeito a este local.
Vários estudos foram feitos até hoje sobre o valor da velocidade absoluta da Terra no Universo. Estudos esses, apontam para uma velocidade de 208 Km/s ( Miller, Jaseca, Javan, Murray e Townes), após correcções à experiência(segundo Franco Selleri)., para além deste, houve outros que indicavam uma velocidade absoluta para a Terra na ordem dos 640 km/s.
É minha opinião de que um estudo sério da localização da Terra no Universo, passará pelo estudo aprofundado dos rastreios feitos pelos telescópios espaciais dado saber-se que a radiação da energia “é radial”, então os mesmos tipo de acontecimentos dar-se-á à mesma distância do centro do Universo.
Foi uma dessas imagens, obtida pelo telescópio espacial 2dF Galaxy Redshiiiht Survey que abordei no sentido de tentar colocar a Terra no Universo.
Dada a disposição das massas/acontecimentos semelhantes aí retratados verifica-se uma posição bastante central para a Terra, embora exista uma excentricidade em direcção à esquerda da imagem, que penso resultante de uma maior proximidade às massas e a um menor efeito Doppler.
Tendo em conta as manchas coloridas, relacionadas com as condições locais, em que seria esperada uma simetria em relação ao centro do Universo, verificou-se que tal não acontecia e calculou-se a partir das áreas de cada cor qual seria essa excentricidade.
Foi tido em conta também o tempo de emissão da luz.
A título de exemplo calculou-se que para as manchas laranja, do lado esquerdo da imagem o ponto médio se situava a 0,206185 do centro da imagem e do lado direito o ponto médio se situava a 0,240409 do centro da imagem, pontos esses relativos ao raio da imagem e atendendo ao tempo de imagem.
Zonas laranja:
Concluiu-se portanto existir uma excentricidade de 0.017 do raio da imagem.
Foi esse valor que foi considerado para a localização da Terra no Universo
Reconhecendo que o presente estudo carece de melhor aproximação e de estudos mais elaborados, a sua utilização é também uma sugestão para se abordar no futuro a localização da Terra através deste processo.
De qualquer forma considero o valor suficientemente razoável para o presente estudo.
Assim sendo e para já teremos uma Terra com uma velocidade radial na ordem dos 0.017C, ou seja 5.096.472 m/s, distando do centro do Universo 172.236.842 anos luz terrestres.
Em apêndice no Quadro 6 darei uma visão sobre o impacto na quantificação dos valores Universais relativo a diversas posições da Terra no Universo. (5% , 10% e 20% do raio do Universo)
Aplicação quantitativa da teoria.
4- Construção do modelo matemático Universal.
Cálculo automático.
O objectivo é conseguir calcular qual a radiação relativista da matéria e não relativista da energia, em simultâneo e actual, em todos os pontos do Universo.
Tendo em atenção o modelo escolhido, ou seja, a matéria distribuída de acordo com os princípios enunciados, e que a velocidade radial será proporcional ao raio do local que ocupa, é possível determinar qual a sua posição, de tal modo que a sua radiação chegue em simultâneo, com todas as outras radiações provenientes das outras massas, relativamente a qualquer ponto do Universo no momento actual.
O raio do Universo também é dividido num número de partes, nos quais queiramos calcular o valor da radiação.
Definindo o número de ângulos e o número de partes em que dividimos o raio da matéria, definimos assim o número de massas intervenientes.
No estudo em causa foram considerados 200 (2*200) partes de ângulo ou seja 1.8 graus a 1.8 graus e 200 fatias de matéria, o que totaliza 80.000 massas. Cada fatia foi por sua vez dividida em 10.000 partes para o cálculo do seu valor e centro de massa, passamos a falar de 800.000.000 pontos avaliados, valor que me pareceu razoável para o cálculo sistemático apresentado.
O raio do Universo também foi subdividido em 200 partes.
Esta subdivisão poderá ser quase infinita, dependendo só da capacidade do computador e da paciência do operador.
A velocidade radial respeitará a proporcionalidade Rmat/RuXC.
Foi considerada a idade terrestre do Universo de 10.131.578.947 anos –luz. Pelo que a partir da velocidade de deslocamento do local Terra, poderemos com base na relatividade determinar qual a idade absoluta do Universo e assim qual o se raio.
A gravidade local (Sol-Terra) toma o valor 6.6726E-11.
5- Resultados – Implicação cosmológica
São agora apresentados os valores encontrados com base nas premissas já mencionadas.
Quadro Universal
mv = 1,8678E+52 kg
Velocidade de fuga apenas serve para mostrar se a luz se transmite ao longo do Universo
No quadro 5 em anexo são analisados os valores obtidos para uma distribuição da matéria no Universo, considerando uma densidade de energia constante em todo o Universo.
Velocidade de fuga apenas serve para mostrar se a luz se transmite ao longo do Universo
No quadro 5 em anexo são analisados os valores obtidos para uma distribuição da matéria no Universo, considerando uma densidade de energia constante em todo o Universo.
Comentários aos resultados:
Velocidades limites do Universo.
-Velocidade de translação da matéria:
Como se verifica a velocidade de translação da matéria varia desde o valor 0 no centro do Universo e o valor 0 no seu extremo, até porque se a radiação não alcança essa região, então aí o potencial terá que ser nulo.
-Velocidade radial da matéria:
A velocidade radial é proporcional ao raio do Universo, variando da velocidade 0 no centro do Universo, até à velocidade C no seu limite.
-Velocidade total de deslocamento da matéria:
Não é mais do que a soma vectorial da velocidade de translação e da radial.
Quadro:
Velocidade aparente de translação das estrelas.
Estudar a velocidade aparente das estrelas não é tarefa simples pois mesmo conhecendo a sua velocidade de translação não conhecemos o seu sentido.
Para se poder ter uma referência entre que valores variam as declinações das estrelas, vamos considerar que o local Terra e estrela se situam no mesmo plano e que ora as estrelas rodam no mesmo sentido da Terra ou em sentido contrário.
Vamos estudar o comportamento de estrelas que se encontram no mesmo raio Universal da Terra, por forma a contornar a curvatura que as massas Universais provocam na radiação de luz.
Assim sendo teremos e em segundos por ano:
Um maior pormenor: Primeiros 5% do Universo:
Os restantes 95%:
Para estrelas do outro lado do Universo:
A quantidade de massa no Universo s sua distribuição ao longo ro raio Universal.
No quadro vem indicada a quantidade de massas solares de matéria existente no Universo.
Mv= 1,8678E+52
Distribuição na perspectiva de massa relativista e não relativista ao longo do Raio do Universo:
Respectivas densidades:
Variação do valor da gravidade em função do raio do Universo.
O valor da gravidade ira aumentar ao longo do raio do Universo. No limite do Universo o seu valor tenderá para + infinito. No quadro apresentado dado se ter trabalhado com fatias do Universo, o valor obtido para a gravidade corresponde ao valor no centro de massa de cada fatia.
O desenvolvimento da curva do valor da variável gravítica ao longo do raio do Universo, é independente da localização da Terra no Universo. O desenvolvimento da curva depende exclusivamente do tipo de distribuição da massa no Universo.
Valor da gravidade ao longo do Universo no presente.
Gravidade que é observada nos dias de hoje. Introduzindo o diferencial em relação à imagem, pois estamos sempre a observar o passado, teremos:
Como se depreende da explicação dada relativamente ao potencial de massa, então o valor da gravidade em cada local, crescerá proporcional ao crescimento do raio do Universo, logo por sua vez proporcional ao tempo.
O valor da gravidade cresce ao longo do Raio do Universo, daí encontrarem-se fenómenos de muito maior gravidade em pontos distantes dos Universos.
Se atendemos à distribuição de matéria e ao valor da gravidade, o aumento da gravidade à data de emissão, aquela que observamos, teria um impacto médio visível, correspondente a 2,11 da matéria total do Universo para avaliação dos potenciais gravíticos locais. Ou seja numa perspectiva simplicista teríamos para já em média mais 111% de matéria escura.
Se atendermos aos valores actuais instantâneos mas não visíveis, teríamos um aumento médio aparente de 3,71 da massa Universal ou seja mais 271% de matéria escura.
Penso não ser esta a única explicação para os fenómenos de alta gravidade verificados no Universo. Estou convencido que a dita “ Matéria Escura” será dispensável. Regressarei a este assunto no próximo artigo.
Hipotética aceleração da expansão do Universo.
Alguns autores postulam que o Universo está em expansão acelerada.
No presente modelo este pressuposto só se verifica se o próprio Universo perder massa, ou se parte desta se estiver a transformar em energia sem capacidade de radiação de massa.
Esta hipótese parece-me pura e simplesmente académica, pois toda a radiação proveniente da matéria tem peso.
Mesmo assim analisemos o fenómeno.
Perda proporcional de massa relativamente à própria massa:
Sendo o crescimento proporcional ao valor da gravidade e sendo a gravidade expressa por: G = C^2 x Reu / ( 2 x Mur)
Se houver uma perda de massa, a qual podemos supor proporcional à própria massa, de modo a que, o Reu instantâneo não se altere, a diminuição de massa provocará um aumento do valor de G que por sua vez fará aumentar o potencial gravítico, provocando assim uma aceleração do Universo?
Não, pois se por um lado G aumenta, M diminui pelo que o potencial será sempre constante.
Perda de massa pontual:
Mesmo uma grande perda de massa pontual, pode provocar nuns locais, uma ligeira variação do potencial gravítico, o que à partida irá provocar nuns pontos um aumento da velocidade radial e noutros uma diminuição.
Estou convencido que agora sim passa a existir uma influência da gravidade Universal sobre as massas o que levará à estabilização do sistema.
Qualquer aceleração será limitada no tempo, decorrido entre o estado inicial de equilíbrio e o novo estado de equilíbrio. O sistema é auto-equilibrante. O processo seria sempre muito lento pois entre a perda de massa e o seu efeito nas outras massas e a resposta gravítica destas decorreria sempre milhares de milhões de anos pois a velocidade da luz é finita.
O estudo foi feito com a perda total e pontual de 2,3165E+49 kg, a metade do raio do Universo. Relativamente a hoje, teria acontecido há aproximadamente 6.800.000.000 anos, cujo impacto total da alteração da radiação só agora chegaria à Terra e simultaneamente a todo o Universo.
O diferencial encontrado na velocidade radial seria:
A variação em percentagem do próprio raio seria:
Os efeitos causados, quer na velocidade radial quer no novo posicionamento da massa não é considerável. O Universo tem uma grande capacidade de ajustamento.
Perda de massa ao longo do Universo: (0% no centro a 50% no limite). O que implicaria uma perda total de massa de 2,1257E+52 kg correspondente a 36,33% da massa total.
O diferencial encontrado na velocidade radial seria:
A variação em percentagem do próprio raio seria:
Mesmo com esta perda significativa a variação das velocidades não é muito grande, atendendo a que este fenómeno, mesmo a acontecer levaria milhares de milhão de anos a repercutir todo o seu efeito, pelo que qualquer aceleração de massas seria desprezível.
Considerou-se que a velocidade total de cada massa não se alterava, no respeito da Lei da Inércia.
Abordei este assunto com consciência da sua precariedade, até porque acredito que a massa não desaparece, espalha-se, assim como não se altera o seu centro de massa, logo qualquer perturbação será menor e desprezível.
6- As características cinéticas no local Terra.
Assim sendo temos uma Terra com uma velocidade radial Universal na ordem dos 0.017C, ou seja 5.096.472 m/s, distando do centro do Universo 172.236.842 anos luz terrestres, com uma velocidade de translação na ordem dos 44.084.770,5 m/s o que em conjunto lhe confere uma velocidade total de 44.378.384,6 m/s, que representa uma velocidade 1490 vezes maior do que a velocidade de translação da Terra em torno do Sol.
Se tivermos em conta que o sistema Sol/Terra roda em torno da Via Láctea, que esta por sua vez roda em torno do enxame Grupo Local, que por sua vez roda em torno do cúmulo de Virgem enxame e este roda no Universo, passamos a ter um coeficiente médio de ampliação na ordem dos 6,203 por cada nível de complexidade. Este valor de velocidades de translação, não parece excessivo. (Teríamos translações de 29.785,9 m/s para a Terra, 184.748,3 m/s para o Sol, 1.145.908,7 m/s para a Via Láctea, 7.107.545,3 m/s para o Grupo Local, 44.084.771 m/s para o cúmulo de Virgem)
7- O raio do Universo.
Como já anteriormente vimos o raio do Universo, é a dado pela razão entre a distância da Terra à Lua pelo seu afastamento anual, multiplicado pela velocidade de fuga do Universo.
O coeficiente de correlação multiplicando pelo tempo e pela velocidade da luz.:
Ru = 10131578947 x 365.25 x 24 x 3600 x C = 9,58521E+25 m
8- A idade do Universo
Como já foi subentendido a idade do Universo será igual ao factor de correlação ou seja de 10.131.578.947,4 anos da Terra, portanto de 10.244.444.210 anos absolutos para o tempo 0 no centro do Universo.
A idade do Universo será composta portanto por dois períodos distintos, o da criação da matéria e o da sua evolução.
Para o tempo de criação termos, atendendo ao cálculo da matéria proposto anteriormente obtive para o Raio Inicial do Universo o valor de 6,4445051E+19 m.
Por outras palavras o tempo de criação da matéria foi de 6.811,85 anos terrestres.
Temperatura inicial do Universo?
Considerando que a radiação de fundo, corresponde à temperatura actual do Universo, então a temperatura inicial do Universo seria dada por:
To = 2.725 K x 9,58521E+25^3 / 6,4445051E+19^3 = 8,96609E+18 K
Confesso que me é um pouco desconfortável considerar que a radiação de fundo como prova de uma temperatura constante no Universo. Desconheço de todo, qual o método de medição e cálculo. Penso sim que é uma prova da grande centralidade da Terra no Universo e que será a temperatura do espaço no local Terra. Pensar num Universo à mesma temperatura é complicado, pois no limite deste a radiação terá sempre mais dificuldade a chegar e que com a acção da gravidade existirá uma diminuição da frequência no sentido exterior e um aumento na direcção do centro.
Estou convencido que será mais uma prova da grande homogeneidade do espaço, mais do que qualquer outra característica.
Densidade inicial do Universo.
Após o início do processo de expansão do Universo a massa existente seria na ordem dos 5,83139E+52 kg de massa.
O volume do Universo, à data do fim do processo de criação de matéria, seria conforme especulamos na ordem dos 1,1211361E+60 m3.
A densidade média seria na ordem dos 5,2013232E-08 kg/m3.
Discussão
9- Outras considerações:
-A mais ou menos 3.488.000.000 anos Marte, encontrava-se à distância do Sol equivalente à da Terra presentemente.
-Vénus ocupará uma localização que a Terra tem hoje, daqui a 3.937.000.000 anos.
Estas questões irão ser aprofundadas por mim no próximo artigo “A nova permeabilidade magnética do vácuo. A dimensão da matéria. Uma nova visão do Universo.”
Anexo:
Universo em expansão
Descrição numérica do modelo,
Quadro 1 (pag26):
-Radiação da matéria ao longo do raio do Universo:
Quadro 2 (pag30):
-Velocidades no limite das fatias e no centro de massa da fatia
Cálculo das velocidades da matéria:
Velocidade de translação
Velocidade radial
Velocidade de deslocamento da matéria
Coeficiente relativista
Quadro 3 (pag34):
-Massa relativista e não relativista e respectivas densidades. Velocidade de fuga para efeito do futuro estudo da acção da matéria sobre a frequência da luz.
Quadro 4 (pag39):
-Velocidade aparente das estrelas em relação ao local Terra
Quadro 5 (pag43)
-Comparação dos resultados entre a solução proposta para a distribuição de massa e a proposta da densidade constante:
Quadro 6 (pag46)
-Impacto causado nos valores Universais derivado a outras localizações do local Terra no Universo.
Bibliografia:
-Introdução à Física – 2ª Edição
-Jorge Dias de Deus, Mário Pimenta, Ana Noronha, Teresa Peña e Pedro Brogueira
-Lições de Relatividade – de Einstein a Lorentz
-Franco Selleri – tradução de J.R. Croca e Rui Moreira
-Física Quântica – Átomos, Moléculas, Sólidos, Núcleos e Partículas
-Eisberg / Resnick
-Descobrir o Universo (Recolha de dados)
-Centro de Astrofísica da Universidade do Porto
-Um agradecimento à “ Layout Engenharia”, nas pessoas do meu bom amigo Engº Fernando Jorge Almeida e do seu colaborador e meu conhecido Sr. Joaquim Rocha pelo auxílio no relembrar, da linguagem de programação, sem a qual não seria possível levar a cabo a concretização, numérica, deste projecto.
- À minha mulher e minha filha, o vosso amor, a minha luz.
José Luís Pereira Rebelo Fernandes
Porto, finais de 2005 a 21 de Junho de 2008.
Universo em expansão
Descrição numérica do modelo,
Quadro 1:(Não publicado)
Radiação da matéria ao longo do raio do Universo:
Quadro 2:
Velocidades no limite das fatias e no centro de massa da fatia
Cálculo das velocidades da matéria:
Velocidade de translação
Velocidade radial
Velocidade de deslocamento da matéria
Coeficiente relativista
Quadro 3:
Massa relativista e não relativista e respectivas densidades. Velocidade de fuga para efeito do futuro estudo da acção da matéria sobre a frequência da luz.
Quadro 4 :
Velocidade aparente das estrelas em relação ao local Terra
Quadro 5:
Comparação dos resultados entre a solução proposta para a distribuição de massa e a proposta da densidade constante:
Quadro Universal
Variação da gravidade ao longo do raio do Universo: A gravidade central no caso da distribuição com densidade constante terá o valor de 6,67465E-11 e na proposta de 6,6746478E-11.
Variação da variável permeabilidade magnética: A variável no centro do Universo, no caso da distribuição de massa com densidade constante terá o valor de 1,25551E-06 e na solução proposta o valor de 1,25653E-06.
Velocidades do Universo:
Distribuição da massa ao longo do raio do Universo:
Densidade de distribuição da massa:
Massa acumulada:
Quadro 6:
Impacto causado nos valores Universais derivado a outras localizações do local Terra no Universo.
No que diz respeito às velocidades da matéria não terá um impacto significativo.
A taxa de variação da variável gravítica e da variável da permeabilidade do vácuo, não sofrem qualquer alteração.
Quadro dos desvios em relação à localização 0,017 de Ru - Local Terra.
