[論文レビュー] Dark matter as a Ricci soliton

Stuart Kauffman, Kauffman, Stuart|arXiv (Cornell University)|Jul 15, 2009

Cosmology and Gravitation Theories参考文献 17被引用数 11

ひとこと要約

本稿は、物理法則が固定されたものではなく、『許容的制約』——つまり、宇宙の隣接可能領域の急速な拡大を可能にする——ものが選ばれる、非生物的自然選択プロセスを通じて出現すると提案する。還元主義に代わる、盲目的な最終原因と法則的制約を組み合わせたダーウィニズム的枠組みにより、完全に法則に支配されないが、真の創造性と進化を可能にする、開放的で部分的に法則のない宇宙が提示される。これは、万物の最終理論という夢を揺るがすものである。

ABSTRACT

In this paper we consider clumped baryonic matter as a spherically symmetric barotropic fluid associated with a compact four-dimensional Einstein manifold with a four-radius that is determined by the fluid density. We further investigate the properties of these matter generated manifolds and show that because of their homogeneity and isotropy they exhibit FLRW metric properties and expand with cosmic time. At low densities such as those encountered in star clusters, galaxies and galactic clusters, these manifolds are large and show the same properties that are currently attributed to dark matter.

研究の動機と目的

• 物理学における還元主義の基礎的仮定、特にすべての物理現象が基本法則から論理的に帰結するとする考えを挑戦すること。
• ダーウィニズム的進化——つまり、適応の機会である盲目的な最終原因——が帰納的帰結を越えて、創造的で開放的な宇宙を可能にすると主張すること。
• 宇宙自体が、可能な法則の間で非生物的自然選択プロセスを経て、隣接可能領域の成長を最大化する法則を選抜する可能性を探ること。
• 多宇宙を用いるのではなく、単一の宇宙が『許容的制約』の選抜を通じて進化的に勝者となることで、人間観察原理を再定式化すること。
• 法則が絶対的ではなく、宇宙自身の進化的な軌道によって選ばれた『許容的制約』であると提案し、量子と古典の境界で法則のなさと創造性を可能にする。

提案手法

• アリストテレスの四因説を再解釈し、進化の駆動要因として『最終因』を、ニュートン的『効因』とは異なる、非帰納的で機会に基づくものと強調する。
• デイヴィッド・デューピーの『盲目的な目的論』の概念を応用し、生物圏や宇宙における適応が、事前に定められた法則ではなく、機会から生じると主張する。
• カール・ポパーの主張——特殊相対性理論の枠組みでデコherenceを未来状態に写像する関数fが存在しない——を用い、帰納的帰結に基づく万物の理論は論理的に不可能であると示唆する。
• 『許容的制約』——結果を規定するのではなく、新たな可能性が出現する条件を創出する——という概念を導入する。
• 単一宇宙における真空選択原理を提唱し、競合する法則の間で構築的干渉または盲目的な選択が行われ、『勝者』となる宇宙が出現するとする。
• ファインマンの歴史の和算と生物学的前適応の類似性を用い、『可能』が事前に指定された変数に還元できないことを示す。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 宇宙は固定された法則の支配を受けるのではなく、『許容的制約』の非生物的自然選択によって進化するものと理解できるか？
• RQ2 『盲目的な最終原因』——適応の機会——は、帰納的帰結に依存せず、宇宙進化の駆動要因として機能できるか？
• RQ3 法則が最終理論によって決定されるのではなく、自然選択に類似したプロセスを通じて自分自身の法則を選抜する宇宙が論理的に可能か？
• RQ4 『勝者』とされる宇宙を定義する基準は何か？ そして、その宇宙はどのようにして自身の隣接可能領域の成長を最大化するか？
• RQ5 弱い人間観察原理は、『許容的制約』による法則選択に基づく単一宇宙の進化的モデルで置き換え可能か？

主な発見

• 本稿は、還元主義——基本法則からの帰納的帰結に基づく——が、生物圏や宇宙における複雑性の出現を説明するには不十分であると結論づける。
• ダーウィニズム的前適応と盲目的な最終原因——例としてVertebrateの目——が、十分な自然法則では記述できないと主張し、物理理論の完全性に疑問を呈する。
• 特殊相対性理論におけるデコherenceプロセスを関数fで未来状態に写像できないことから、帰納的帰結に基づく万物の理論は論理的に不可能であると示唆する。
• 宇宙は最終理論によって支配されているのではなく、隣接可能領域の成長を最大化する『許容的制約』の選択によって進化している可能性がある。
• 私たちが住む単一の宇宙は、可能な法則の間で非生物的自然選択プロセスを通じて『勝者』となった可能性があり、その基準は隣接可能領域の急速な拡大である。
• この枠組みは、多宇宙と弱い人間観察原理を、自己組織的で部分的に法則のないシステムとしての動的で進化的な宇宙像に置き換える。