[論文レビュー] Combining NASA/JPL One-Way Optical-Fiber Light-Speed Data with Spacecraft Earth-Flyby Doppler-Shift Data to Characterise 3-Space Flow

Reginald T. Cahill|ArXiv.org|Jun 30, 2009

Geophysics and Sensor Technology参考文献 17被引用数 24

ひとこと要約

本論文は、ナサ/JPLの片方向光ファイバー光速測定と宇宙船の地球スライドバイドップラー変化測定を組み合わせ、力学的3次元空間の流れを特徴づける。太陽系平均の3次元空間速度は、赤経4.29時間、赤緯-75.0°方向に486 km/sであり、地球の3次元空間への流入速度11.2 km/sと太陽近傍での太陽流入速度615 km/sの直接的実験的証拠を示し、相対性理論の形式とは異なる力学的3次元空間を特徴づけるネオ・ガリレオ的絶対運動モデルを支持する。

ABSTRACT

We combine data from two high precision NASA/JPL experiments: (i) the one-way speed of light experiment using optical fibers: Krisher T.P., Maleki L., Lutes G.F., Primas L.E., Logan R.T., Anderson J.D. and Will C.M., Phys. Rev. D, vol 42, 731-734, 1990, and (ii) the spacecraft earth-flyby doppler shift data: Anderson J.D., Campbell J.K., Ekelund J.E., Ellis J. and Jordan J.F., Phys. Rev. Lett., vol 100, 091102, 2008, to give the solar-system galactic 3-space average speed of 486km/s in the direction RA=4.29hrs, Dec=-75.0deg. Turbulence effects (gravitational waves) are also evident. Data also reveals the 30km/s orbital speed of the earth and the sun inflow component at 1AU of 42km/s and also 615km/s near the sun, and for the first time, experimental measurement of the 3-space 11.2km/s inflow of the earth. The NASA/JPL data is in remarkable agreement with that determined in other light speed anisotropy experiments, such as Michelson-Morley (1887), Miller (1933), Torr and Kolen (1981), DeWitte (1991), Cahill (2006), Munera (2007), Cahill and Stokes (2008) and Cahill (2009).

研究の動機と目的

• 独立した高精度のナサ/JPL実験を用いて、力学的3次元空間の速度および構造を特徴づけること。
• 誘電体媒体およびフレーム依存効果の役割を特定することで、光速異方性実験における長年の矛盾を解消すること。
• 宇宙船スライドバイのドップラー変化データを用いて、特に地球および太陽に対して3次元空間への流入を直接実験的に証明すること。
• ミケルソン干渉計、RF片方向速度テスト、宇宙ミッション追跡といった複数の実験手法で観測された3次元空間の流れが一貫していることを示すこと。
• 特殊相対性理論の基礎的仮定である光速不変性を疑い、力学的3次元空間を特徴づけるネオ・ガリレオ的絶対運動枠組みを支持する実験的証拠を提示すること。

提案手法

• クリッシャーら（1990年）の光ファイバーによる片方向光速測定を組み合わせ、優位なフレームに対する光の伝播異方性を検出する。
• アンダーソンら（2008年）の宇宙船地球スライドバイのドップラー変化データを分析し、信号周波数の変化が3次元空間の流れの宇宙船軌道に対する成分を明らかにする。
• 速度重ね合わせ近似を用いて、全3次元空間の流れを銀河運動、地球の公転運動、および太陽・地球からの局所的流入に分解する。
• ガスモード干渉計の屈折率補正を適用することで、歴史的ミラーのデータと現代のナサ/JPL結果を一致させ、適切なn値を適用すれば一貫性が示されることを示す。
• データを解釈するためにネオ・ガリレオ形式を適用し、光速異方性（絶対運動）とCMBダイポール（最後散乱面に対する相対運動）を区別する。
• 3次元空間の流入を、質量を持つ天体への径方向流れとしてモデル化し、ドップラー変化の径方向成分への感受性を活用して、地球の3次元空間流入速度を直接測定可能とする。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 光学ファイバーとドップラー変化データを統合することで、太陽系が力学的3次元空間を通過する絶対的速度は何か？
• RQ2 地球および太陽への3次元空間の流入は、宇宙船スライドバイのドップラー変化データにどのように現れ、直接測定可能か？
• RQ3 真空中のミケルソン干渉計はなぜ光速異方性を検出できないが、ガスモードおよびファイバー型実験は成功するのか？
• RQ4 現代のナサ/JPLデータによる3次元空間の流れの方向および速度は、ミラー（1925/26年）および他の異方性実験の歴史的結果とどのように一致するか？
• RQ5 観測された3次元空間の流れの物理的起源は何か？重力、ダークマター、および宇宙論的現象とどのように関係するか？

主な発見

• 統合されたナサ/JPLデータから、太陽系は赤経4.29時間、赤緯-75.0°方向に486 km/sの速度で力学的3次元空間を通過している。
• 宇宙船スライドバイ中のドップラー変化の変動に基づき、地球への3次元空間の流入速度が初めて実験的に測定され、11.2 km/sである。
• 太陽表面近くの3次元空間の流入速度は615 km/sであり、1 AUでの42 km/sと比較して顕著な空間勾配を示しており、強い勾配があることが判明した。
• マウント・ウィルソンでの空気の屈折率を補正した場合、3次元空間の流れの方向および速度は、歴史的ミラー干渉計データと良好に一致する。
• データに乱流効果（重力波）が観測され、力学的3次元空間理論が3次元空間媒体内での波動的現象を予測するのと一致する。
• CMBダイポール速度（369 km/s、赤経11.2時間、赤緯-7.22°）は、絶対運動（AM）速度とは無関係であり、3次元空間の流れベクトルとほぼ直交する方向を指している。