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Volume 36: Pages 149-159, 2023
A theory of dark energy that matches dark matter
Huai-Yu Wanga)
Department of Physics, Tsinghua University, Beijing 100084, China
In this paper, a theory of dark energy is proposed that matches dark matter. The relativistic quantum mechanics equations reveal that free particles can have negative energies. We think that the negative energy is the dark energy, which behaves as dark photons with negative energies. In this work, the photon number states are extended to the cases where the photon number can be negative integers, called negative integer photon states, the physical meaning of which are that the photons in such a state are of negative energy, i.e., dark photons. The dark photons constitute dark radiation, also called negative radiation. The formalism of the statistical mechanics and thermodynamics of the dark radiation is presented. This version of dark energy is of negative temperature and negative pressure, the latter regarded as responsible for the accelerate expansion of the universe. It is believed that there is a symmetry of energy-dark energy in the universe. In our previous work, the theory of the motion of the matters with negative kinetic energy was presented. In our opinion, the negative kinetic energy matter is dark matter. In the present work, we demonstrate that the dark substances absorb and release dark energy. In this view, the dark matter and dark energy match. Therefore, there is a symmetry of matter-energy match and dark matter-dark energy match in the universe. We present the reasons why the negative kinetic energy systems and negative radiation are dark to us.
Dans cet article, une théorie de l’énergie noire est proposée qui correspond à la matière noire. Les équations relativistes de la mécanique quantique révèlent que les particules libres peuvent avoir des énergies négatives. Nous pensons que l’énergie négative est l’énergie noire qui se comporte comme des photons noirs avec des énergies négatives. Dans ce travail, les états du nombre de photons sont étendus aux cas où le nombre de photons peut être des nombres entiers négatifs, appelés états de photons entiers négatifs, dont la signification physique est que les photons dans un tel état sont d’énergie négative, c’est-à-dire des photons sombres. Les photons noirs constituent le rayonnement noir, également appelé rayonnement négatif. Le formalisme de la mécanique statistique et de la thermodynamique du rayonnement noir est présenté. Cette version de l’énergie noire est de température négative et de pression négative, cette dernière étant considérée comme responsable de l’accélération de l’expansion de l'univers. On pense qu’il existe une symétrie énergie-énergie sombre dans l’univers. Dans nos travaux précédents, la théorie du mouvement des matières à énergie cinétique négative a été présentée. À notre avis, la matière à énergie cinétique négative est de la matière noire. Dans le présent travail, nous démontrons que les substances sombres absorbent et libèrent de l'énergie noire. Dans cette vue, la matière noire et l’énergie noire correspondent. Par conséquent, il existe une symétrie de correspondance matière-énergie et de correspondance matière noire-énergie noire dans l’univers. Nous présentons les raisons pour lesquelles les systèmes d’énergie cinétique négative et le rayonnement négatif nous sont obscurs.
Key words: Negative Integer Photon State; Dark Photon; Dark Energy; Negative Kinetic Energy Matter; Dark Matter; Negative Pressure; Negative Temperature.
Received: October 25, 2022; Accepted: March 7, 2023; Published Online: March 27, 2023
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