[論文レビュー] Emergent Gravity

Jack Sarfatti|arXiv (Cornell University)|Feb 7, 2006

Cosmology and Gravitation Theories被引用数 1

ひとこと要約

本稿では、真空のODLRO凝縮から生成される非閉じたM行列（8つのゴールドストーン0形式から構成）を用いて、時空トライアドとねじれ接続を導出し、低エネルギー密度のダークエネルギーに対するホログラフィック説明を提示する。この理論は、ダークマターが完全に仮想的であり、w = -1 の異常な真空状態であると予測し、質量殻上に存在する粒子が検出可能でないため、重力的効果は説明可能である。また、小さなダークエネルギーを持つ宇宙が出現するためには、超対称性が破れている必要があると示唆している。

ABSTRACT

A surprisingly simple holographic explanation for the low dark energy density is suggested. I derive the Einstein-Cartan disclination curvature tetrads and the physically independent dislocation torsion gap spin connections from an M-Matrix of non-closed Cartan 1-forms made from 8 Goldstone phase 0-forms of the vacuum ODLRO condensate inflation field in which the non-compact 10-parameter Poincare symmetry group is locally gauged for all invariant matter field actions. Quantum gravity zero point vacuum fluctuations should be renormalizable at the spin 1 tetrad level where there is a natural scale-dependent holographic dimensionless coupling (hG/\zpf/c^3)^1/3 ~ (Bekenstein BITS)^-1/3. The spacetime tetrad rotation coefficients play the same role as do the Lie algebra structure constants in internal symmetry spin 1 Yang-Mills local gauge theories. This suggests an intuitively pleasing natural organizing idea now missing in superstring theory. It is then clear why supersymmetry must break in order for our pocket universe to come into being with a small w = -1 negative pressure zero point exotic vacuum dark energy density. Just as the Michelson-Morley experiment gave a null result, this model predicts that the Large Hadron Collider will never find any viable on-mass-shell dark matter exotic particles able to explain Omega(DM) ~ 0.23 as a matter of fundamental principle, neither will any other conceivable dark matter detector because dark matter forming galactic halos et-al is entirely virtual exotic vacuum w = - 1 with positive irreducibly random quantum zero point pressure that mimics w = 0 CDM in its gravity lensing and all effects that we can observe from afar.

研究の動機と目的

• 真空の量子揺らぎに基づくホログラフィック原理から、観測された異常に低いダークエネルギー密度を説明すること。
• 破れたODLRO凝縮のゴールドストーン位相0形式から時空幾何学を導出し、重力と量子真空効果を統一すること。
• スピン1トライアドレベルでのスケール依存結合を導入することで、ダークエネルギーの階層問題を解決すること。
• ダークマターが従来の方法では検出できない理由を説明し、w = -1 の仮想的・異常な真空状態であると提案すること。
• 小さな負の真空エネルギーを持つ宇宙が出現できるようにするためには、超対称性が破れている必要があることを示すこと。

提案手法

• 8つのゴールドストーン位相0形式から構成される非閉じたカルタン1形式のM行列を用いて、アインシュタイン＝カルタンの歪み曲率トライアドと歪み接続（ねじれギャップスピン接続）を導出する。
• 非コンパクトな10パラメータのポアンカレ群の局所的ゲージ化を不変な物質場作用に適用し、重力をゲージ理論の枠組みに埋め込む。
• 次元のない結合定数 (hG/ℏc³)^1/3 ~ (Bekenstein BITS)^-1/3 を導入し、スピン1トライアドレベルでのスケール依存ホログラフィック結合として機能させる。
• トライアド回転係数をヤン・ミルズ理論におけるリー代数の構造定数に類似させることで、重力の幾何的類似性を提供する。
• 真空のODLRO凝縮を用いて、量子重力のゼロ点揺らぎの自然なカットオフを生成し、理論の再正規化可能性を可能にする。
• ダークマターを方程式状態 w = -1 の仮想的・異常な真空状態としてモデル化し、冷たいダークマターと同様の重力的効果を示すが、根本的に検出不能である。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 どのようにして、真空の量子揺らぎに基づくホログラフィック原理によって、観測された低エネルギー密度のダークエネルギーを説明できるか？
• RQ2 破れたポアンカレ対称性を有する真空のODLRO凝縮から、どのようにして時空の幾何学的・代数的構造が出現するか？
• RQ3 このモデルによれば、なぜダークマター粒子が大型ハドロン衝突型加速器や他の検出器で根本的になく検出できないのか？
• RQ4 スピン1トライアドレベルでの量子重力の再正規化可能性と、重力とねじれの出現の関係は何か？
• RQ5 超対称性の破れが、小さな負の真空エネルギーを持つ宇宙が存在できるようにする役割を果たすのはなぜか？

主な発見

• モデルは、真空のODLRO凝縮の8つのゴールドストーン0形式から構成される非閉じたカルタン1形式のM行列から、時空の曲率とねじれを導出する。
• 次元のない結合定数 (hG/ℏc³)^1/3 ~ (Bekenstein BITS)^-1/3 は、量子重力における自然なスケール依存ホログラフィックパラメータを提供する。
• 時空トライアド回転係数は、ヤン・ミルズ理論における構造定数に類似した役割を果たし、幾何学的統一枠組みを示唆する。
• 超対称性が破れていなければ、小さな負の圧力を持つダークエネルギー密度を持つ宇宙が出現できない。これは観測結果と整合的である。
• 銀河のハローを形成するダークマターは、実粒子で構成されておらず、w = -1 で正のゼロ点圧力を有する仮想的・異常な真空状態である。
• このモデルは、質量殻上に存在するダークマター粒子が、この発現的重力フレームワークの真空構造によって根本的になく検出可能でないことを予測する。