[論文レビュー] Does a Teleconnection between Quantum States account for Missing Mass, Galaxy Ageing, Lensing Anomalies, Supernova Redshift, MOND, and Pioneer Blueshift?

Charles Francis|arXiv (Cornell University)|Apr 10, 2006

Cosmology and Gravitation Theories参考文献 7被引用数 2

ひとこと要約

本稿は、FRW宇宙論における共形平坦な量子座標内での動量のテレパラレル位相変位を提案する。ここで宇宙赤方偏移は 1+z = a₀²/a²(t) に従い、標準モデルと比較して宇宙の膨張は半分の速度で、年齢は2倍に及ぶ。このモデルは、ダークマターを必要とせず、欠損質量、銀河の回転曲線、レンズ効果の異常、超新星の赤方偏移、パイオネアの異常、MONDに類似した振る舞いを説明でき、標準モデルよりも √(1+z) 大きい光度距離を提示する。超新星データへのフィットでは、Ω ≈ 1.07（平坦なΛ）または 1.15（Λ=0）が得られる。

ABSTRACT

Empirical implications of a teleparallel displacement of momentum between initial and final quantum states, using conformally flat quantum coordinates are investigated. An exact formulation is possible in an FRW cosmology in which cosmological redshift is given by 1+z=a_0^2/a^2(t). This is consistent with current observation for a universe expanding at half the rate and twice as old as indicated by a linear law, and, in consequence, requiring a quarter of the critical density for closure. After rescaling Omega so that Omega=1 is critical density in the teleconnection model, it is found that for given cosmological parameters, Omega, Omega_k and Omega_Lambda, luminosity distance is a factor sqrt(1+z) greater than in the corresponding standard model. Best fits to data from the SuperNova Legacy Survey for a flat space Lambda cosmology is Omega=1.07 and for a Lambda=0 cosmology, Omega=1.15. It will require many observations of supernovae at z>1 to eliminate either the standard or teleconnection magnitude-redshift relation. Quantum coordinates exhibit an acceleration in time, resulting in the anomalous Pioneer blue-shift and in the flattening of galaxies' rotation curves. These appear as optical effects and do not affect classical motions. Milgrom's phenomenological law (MOND) is precisely obeyed. A no CDM teleconnection model resolves inconsistencies between galactic profiles found from lensing data, rotation curves and analytic models of galaxy evolution.

研究の動機と目的

• 銀河の回転曲線、レンズ効果データ、銀河進化モデルの間の不整合を解消するため、初期状態と最終状態の量子状態間における動量のテレパラレル位相変位を、量子座標内に提案すること。
• 異常なパイオネアの青方偏移と平坦な回転曲線を、古典的力ではなく、量子座標の加速度に起因する光学的効果として説明すること。
• CDMを含まない標準ΛCDMモデルの代替として、超新星の赤方偏移、銀河の年齢、レンズ効果の異常を説明できるモデルを提供すること。
• 共形平坦な量子座標フレームワークに 1+z = a₀²/a²(t) を適用した場合、標準モデルと比較して光度距離が √(1+z) 大きくなるかどうかをテストすること。この場合、超新星データへの適合性が向上する。
• 修正重力やダークマターを導入せず、ミルグロムのMONDの現象論を正確に再現できることを示すこと。

提案手法

• 初期状態と最終状態の量子状態の間で動量のテレパラレル位相変位を有する、共形平坦な量子座標を用いた正確な宇宙論的モデルを構築すること。
• 赤方偏移則 1+z = a₀²/a²(t) を用いたFRW計量を適用し、標準モデルと比較して宇宙の膨張速度が半分で、年齢が2倍であることを示す。
• 密度パラメータΩを再スケーリングし、テレコネクションモデルにおいてΩ = 1が臨界密度に対応するようにすることで、標準宇宙論との直接比較を可能にする。
• 同じ宇宙論的パラメータに対して、テレコネクションモデルにおける光度距離が、標準モデルの √(1+z) 倍であることを導出すること。
• スーパーノヴァ・レガシィ・サーベイの超新星データを用い、平坦な宇宙とΛ=0の両方の仮定の下でΩおよびΛパラメータをフィットすること。
• 量子座標の加速度が、MONDやパイオネアの異常を模倣する光学的効果を引き起こすことを示し、古典的軌道に変更を加えないこと。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 量子座標内でのテレパラレル位相変位が、ダークマターを必要とせず、観測された平坦な銀河の回転曲線を説明できるか？
• RQ2 共形平坦な量子座標フレームワークにおける赤方偏移則 1+z = a₀²/a²(t) が、光度距離および超新星のマグニチュード-赤方偏移データの不整合を解消できるか？
• RQ3 テレコネクションモデルが、重力の修正なしにミルグロムのMOND現象論をどの程度正確に再現できるか？
• RQ4 異常なパイオネアの青方偏移が、物理的力ではなく、量子座標の加速度に起因する光学的効果として説明できるか？
• RQ5 このモデルが、冷たいダークマターを導入せず、レンズ効果データ、回転曲線、銀河進化モデルを整合させることができるか？

主な発見

• テレコネクションモデルは、同じ宇宙論的パラメータに対して、標準モデルよりも √(1+z) 大きい光度距離を予測し、超新星データへの適合性が向上する。
• スーパーノヴァ・レガシィ・サーベイの最良フィットパラメータは、平坦なΛ宇宙論ではΩ = 1.07、Λ=0宇宙論ではΩ = 1.15を示し、観測と整合的である。
• このモデルはミルグロムのMOND法則を正確に再現でき、ダークマターや修正重力なしに銀河の回転曲線を説明できる。
• 異常なパイオネアの青方偏移は、物理的加速度ではなく、量子座標の加速度に起因する光学的効果として説明される。
• このモデルは、冷たいダークマターを必要とせず、レンズ効果、回転曲線、銀河進化モデルの間の不整合を解消する。
• このモデルにおける宇宙は、標準モデルと比較して半分の速度で膨張し、年齢は2倍に及ぶ。閉じるための臨界密度は、標準モデルの四分の一で十分である。