[論文レビュー] Changes in the fine structure of stochastic distributions as a consequence of space-time fluctuations

S. E. Shnoll|ArXiv.org|Feb 2, 2006

Radioactive Decay and Measurement Techniques参考文献 20被引用数 11

ひとこと要約

本論文は、生物学的反応やアルファ壊変を含む多様なプロセスにおいて観測される実験的測定における確率的分布の微細構造が、ランダムではなく、異方的重力場に起因する時空の揺らぎに起因するものであると提唱する。数十年にわたる実験データに基づき、著者らはこれらの揺らぎがヒストグラムパターンに体系的で時間的に規則的な変化を引き起こすことを示し、従来の時系列解析では捉えきれない非ランダムな根本的な物理法則が明らかになることを示している。

ABSTRACT

Earlier we showed that the fine structure of the spectrum of amplitude variations in the results of measurements of the processes of different nature (in other words, the fine structure of the dispersion of results or the pattern of the corresponding histograms) is subject to macroscopic fluctuations, changing regularly with time. These changes indicate that the dispersion of results that remains after all artifacts are excluded inevitably accompanies any measurements and reflects very basic features of our world. In our research, we have come to the conclusion that this dispersion of results is the effect of space-time fluctuations, which, in their turn, are caused by the movement of the measured object in an anisotropic gravitational field. Among other things, this conclusion means that the examination of the detailed pattern of distributions obtained from the results of measurement of the dynamics of processes of different nature discovers laws, which cannot be revealed with traditional methods for the analysis of time series. These assertions are based on the results of long-term experimental investigations conducted for many decades. The major part of these results, starting with 1958, is published in Russian. The goal of this paper is to give a brief review of those results and provide corresponding references. The most general conclusion of our research is the evidence that the fine structure of stochastic distributions is not accidental. In other words, noncasual is the pattern of histograms plotted from a rather small number of the results of measurement of the dynamics of processes of different nature, from the biochemical reactions and noise in the gravitational antenna to the alpha-decay.

研究の動機と目的

• 測定結果の確率的分布における微細構造がランダムではなく、マクロな時空の揺らぎを反映していることを確立すること。
• これらの揺らぎが、測定対象物が異方的重力場を通過する運動に起因することを示すこと。
• 従来の時系列解析が、測定データの詳細なヒストグラム解析によって明らかにされる背後パターンを捉えきれないことの証明。
• 1958年以降の長期間にわたる実験結果の統合的分析を通じて、多様な物理的および生化学的プロセスにおけるこれらの非ランダムパターンの存在を裏付けること。
• 分布パターンに観察される規則的な変化が、標準的な統計モデルを超えた根本的で非偶然的な自然の特徴を示していると主張すること。

提案手法

• アルファ壊変、重力アンテナのノイズ、反応速度論を含む、多様な物理的および生化学的プロセスからの長期間にわたる実験データの分析。
• 標準偏差や分散指標を超えた測定結果の分散における微細構造を検出するためのヒストグラムベースの統計的解析の使用。
• ヒストグラムの形状とパターンの時間的変化を追跡し、規則的で時間依存の揺らぎを特定。
• 観察された分布の変化と、地球の空間を通過する運動、特に重力場の異方性との相関。
• 小標本における分布の非ランダム性を検出する統計的手法の適用。これにより、完全に確率的挙動であるという仮定に疑問を呈する。
• 主にロシア語で発表された歴史的データの使用により、観察されたパターンが数十年にわたり一貫性と再現性を示していることの検証。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 なぜ測定結果の確率的分布の微細構造が、多様な物理的プロセスにおいて規則的で時間依存の変化を示すのか？
• RQ2 小規模な測定データセットから得られるヒストグラムに観察される非ランダムなパターンの背後にある物理的メカニズムは何か？
• RQ3 異方的重力場内を移動する物体によって引き起こされる時空の揺らぎが、測定結果の統計的分布にどのように影響を与えるか？
• RQ4 なぜ従来の時系列解析手法では、詳細なヒストグラム解析によって明らかにされる背後パターンを捉えきれないのか？
• RQ5 観察された分布の微細構造における規則的な変化が、測定アーティファクトではなく重力的または時空的要因によって説明できる範囲はどの程度か？

主な発見

• 測定結果における確率的分布の微細構造はランダムではなく、多様なプロセスにおいて体系的で時間的に規則的な変化を示す。
• これらの変化は、測定対象物が異方的重力場を通過する運動によって引き起こされる時空の揺らぎに起因するとされる。
• 少数の測定値から得られるヒストグラムに観察されるパターンは、偶然性を排除したとしても再現可能で非偶然的な構造を示しており、従来の時系列解析では検出できない。
• この現象は、生化学的反応からアルファ壊変、重力波検出器のノイズに至るまでの多様なプロセスから得られた数十年にわたる実験データによって裏付けられている。
• アーティファクトを除去した後でさえ、測定結果の分散が時空の根本的物理的性質を反映している可能性を示唆している。
• 本研究は、確率的分布の微細構造が、標準的な統計力学を超えた物理法則に従うという実証的証拠を提供している。