[論文レビュー] An Isolated Gravitational Dipole Moment Placed at The Center of the Two Mass Pole Model Universe

Eue Jin Jeong|ArXiv.org|Jul 7, 1997

Relativity and Gravitational Theory参考文献 4被引用数 5

ひとこと要約

本稿では、回転する半球殻状の質量分布に起因する重力ドーナツモーメントが、非ニュートン的重力場を生成すると提案している。二重質量極モデル宇宙の中心に配置されたこのドーナツモーメントは、遠方銀河における観測された異常赤方偏移を説明できる動的な力を引き起こす可能性があり、ドーナツモーメント効果の宇宙論的起源を示唆している。

ABSTRACT

The unexpected dynamic shift of the center of mass for a rotating hemisphere is shown to produce the general relativistic dipole field in the macroscopic scale. This prompts us the question of what might be its cosmological implications. The uniformly rotating sphere has the effect of the latitude dependent mass density distribution as reported by Bass and Pirani which is the cause of the `induced centrifugal force' in the Thirring's geodesic equation near the center of the rotating spherical mass shell. On the other hand, one would expect the constant acceleration of the mass components may cause a general relativistic gravitational field. The component-wise accumulation of this effect has been shown to appear as the non zero gravitational dipole moment in a rotating hemispherical mass shell. The present report discusses this non-Newtonian force experienced by a gravitational dipole moment placed at the center of the two mass pole model universe and its relevance to the observed anomalous red shift from far away galaxies.

研究の動機と目的

• 回転する半球殻状の質量分布に起因する非ニュートン的重力ドーナツモーメントの起源を調査すること。
• このようなドーナツモーメントを二重質量極モデル宇宙の中心に配置した場合に生じる重力場を分析すること。
• このドーナツモーメント場が、遠方銀河で観測された異常赤方偏移を説明できるかどうかを検討すること。
• 回転系における質量成分の加速度と緯度依存密度の相対論的効果を検討すること。
• 大規模対称宇宙モデルにおける孤立した重力ドーナツモーメントの宇宙論的意味を評価すること。

提案手法

• 本稿では、バスおよびピラーニの回転球殻に関する研究に基づき、緯度依存の質量密度を持つ回転する半球殻状の質量分布をモデル化する。
• 回転中心付近の慣性力（遠心力）を解析するために、チリングの測地線方程式を適用する。
• 相対論的質量加速度の成分ごとの蓄積を計算し、非ゼロの重力ドーナツモーメントを導出する。
• 得られたドーナツモーメントを二重質量極モデル宇宙の中心に配置し、その重力的影響を検討する。
• 一般相対性理論の形式を用いて、対称な宇宙論的枠組み内でのドーナツモーメントが生成する有効場を導出する。
• 標準ニュートン的重力よりも非ニュートン的効果が支配的となる大規模スケールを仮定する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 相対論的質量分布効果によって、回転する半球殻状の質量分布が非ゼロの重力ドーナツモーメントを生成できるか？
• RQ2 二重質量極モデル宇宙の中心におけるテスト粒子に、誘導されたドーナツモーメント場がどのように作用するか？
• RQ3 対称な宇宙論的枠組み内でのドーナツモーメントに起因する非ニュートン的力の性質は何か？
• RQ4 このような系が生成するドーナツモーメント場は、遠方銀河で観測された異常赤方偏移と相関するか？
• RQ5 回転殻における緯度依存質量密度が、ドーナツモーメント重力場の生成に果たす役割は何か？

主な発見

• 相対論的質量加速度効果の成分ごとの蓄積により、回転する半球殻状の質量分布が非ゼロの重力ドーナツモーメントを生成する。
• ドーナツモーメントは、大規模スケールで標準ニュートン的予測とは異なる非ニュートン的重力場を生成する。
• 二重質量極モデル宇宙の中心における場は、チリングの定式化に基づく測地線方程式と整合的な動的な力成分を示す。
• このモデルは、遠方銀河で観測された異常赤方偏移が、ドーナツモーメントに起因する重力効果によって説明可能である可能性を示唆している。
• ドーナツモーメント場は、特に回転殻の赤道面付近で、回転に起因する相対論的質量密度再分配に起因する。
• 結果から、ダークエネルギーや宇宙の膨張を仮定せずに、固有のドーナツモーメント重力場に基づく赤方偏移の宇宙論的メカニズムが存在する可能性が示唆される。