[論文レビュー] Dynamics and electrodynamics of moving real systems in the Theory of Reference Frames

Daniele Sasso|arXiv (Cornell University)|Jan 14, 2010

Geophysics and Sensor Technology参考文献 1被引用数 27

ひとこと要約

本稿は、運動する実在の系、特に基本粒子の力学的・電磁力学的挙動をモデル化するための理論的フレームワークを、参照枠理論の枠組み内で提案する。『電磁的質量』という概念を提唱し、機械的質量とは異なる物理的パラメータとして定義し、新しい時空方程式を導出することで、慣性系および非慣性系において時間と質量が根本的に結びついていることが明らかになる。

ABSTRACT

The purpose of the dynamics of moving systems is to search for the mathematical model that describes the link between the resultant applied force, that is the cause, and the speed of system that is the effect. This mathematical link provides the law of motion and from Newton forward it has been specified by an differential equation. Starting from the principles of the Theory of Reference Frames it is possible to arrive at new interesting results in the study and in the analysis of dynamical systems provided with linear symmetry and central symmetry. Really the most interesting consequences are relative to the behaviour of microphysical systems and elementary particles. Some kinematic and dynamic physical parameters, valid for analysis of mechanical systems, lose meaning in microphysical systems. For these systems it is necessary to define therefore new parameters on the ground of the behaviour of observable physical magnitudes. Surely the most important physical quantity, defined in this paper and relative to elementary particles, is the electrodynamic mass that is different from mass of mechanical systems. This parameter allows to understand some features of the behaviour of elementary particles in inertial and not inertial reference frames. In the last part of the paper an important relation between time and mass is proved and new general equations of space time are defined for any reference frame.

研究の動機と目的

• 運動する実在の系、特に線形対称性または中心対称性を有する系における外力と運動の関係を数学的にモデル化すること。
• 標準的な運動学的および力学的量が物理的意味を失う微小物理系において、古典的力学的パラメータの限界を克服すること。
• 特に基本粒子の挙動に適した、電磁的質量を含む新しい物理的パラメータを導入すること。
• あらゆる参照枠に適用可能な、時間と質量の一般化された関係を確立すること。
• 慣性系および非慣性系の両方に適用可能な、新しい時空方程式を導出すること。

提案手法

• 参照枠理論の原則に基づいて運動方程式を導出し、対称性を有する系へのニュートン力学の拡張を図る。
• 電磁的質量という、機械的質量とは異なる物理的パラメータとしての概念を導入し、電磁的影響下での粒子挙動を記述する。
• この新しいパラメータを用いて、慣性系および非慣性系における基本粒子の挙動を分析する。
• 理論的導出により、任意の参照枠で有効な時間と質量の基本的関係を確立する。
• 慣性系および非慣性系の両方に適用可能な、時空の一般化された方程式を提唱する。
• 微小物理系において古典力学が失敗する状況においても、幾何学的および運動学的推論を用いて物理的パラメータを再定義する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 線形対称性または中心対称性を有する運動する実在の系の力学的挙動を、古典力学を超えてどのようにモデル化できるか？
• RQ2 標準的な力学的パラメータが適用できない状況における基本粒子の挙動を記述するために、どのような新しい物理的パラメータが必要か？
• RQ3 電磁的質量という概念は機械的質量とどのように異なり、粒子力学において果たす役割は何か？
• RQ4 任意の参照枠において、時間と質量の根本的関係は何か？
• RQ5 慣性系および非慣性系の両方に一様に適用可能なように、時空方程式をどのように一般化できるか？

主な発見

• 本稿では、機械的質量とは異なる物理的パラメータとして『電磁的質量』を導入する。
• 任意の参照枠で有効な、時間と質量の新しい基本的関係が理論的に導出された。
• 慣性系および非慣性系を含むあらゆる種類の参照枠に適用可能な、一般化された時空方程式が構築された。
• 微小物理系の挙動は、古典的運動学的および力学的量が意味を失うため、物理的パラメータの再定義が不可欠であることが示された。
• 本モデルにより、特に基本粒子に特に関連する対称性を有する系において、ニュートン力学が適切に拡張された。
• 本フレームワークは、参照枠理論を用いて、慣性系および非慣性系の両方における粒子力学的挙動を一貫して分析する理論的基盤を提供する。