[論文レビュー] $\Lambda$CDM cosmology: how much suppression of credible evidence, and does the model really lead its competitors, using all evidence?

Richard Lieu|arXiv (Cornell University)|May 17, 2007

Astrophysics and Cosmic Phenomena参考文献 3被引用数 4

ひとこと要約

この論文は、ΛCDMモデルが宇宙論で優位を占める理由が、客観的優位性ではなく、選択的引用や信頼できる反証的証拠の抑圧に起因すると主張し、ΛCDMモデルの広範な受容が科学的根拠に基づくものではないと論じる。すべての観測データを公平に評価した場合、ダークマターとダークエネルギーを排除する代替モデル—例えばShanks (2007) やBlanchard-Sarkar et al. (2003) のモデル—はΛCDMと同等に性能を発揮することが示され、ΛCDMモデルが競合モデルを明確に上回っているとは言えないことが示唆される。

ABSTRACT

Astronomy can never be a hard core physics discipline, because the Universe offers no control experiment, i.e. with no independent checks it is bound to be highly ambiguous and degenerate. Thus e.g. while superluminal motion can be explained by Special Relativity. data on the former can never on their own be used to establish the latter. This is why traditionally astrophysicists have been content with (and proud of) their ability to use known physical laws and processes established in the laboratory to explain celestial phenomena. Cosmology is not even astrophysics: all the principal assumptions in this field are unverified (or unverifiable) in the laboratory, and researchers are quite comfortable with inventing unknowns to explain the unknown. How then could, after fifty years of failed attempt in finding dark matter, the fields of dark matter {\it and now} dark energy have become such lofty priorities in astronomy funding, to the detriment of all other branches of astronomy? I demonstrate in this article that while some of is based upon truth, at least just as much of $\Lambda$CDM cosmology has been propped by a paralyzing amount of propaganda which suppress counter evidence and subdue competing models. The recent WMAP3 paper of Spergel et al (2007) will be used as case in point on selective citation. I also show that when all evidence are taken into account, two of the competing models that abolish dark energy and/or dark matter do not trail behind $\Lambda$CDM by much. Given all of the above, I believe astronomy is no longer heading towards a healthy future, unless funding agencies re-think their master plans by backing away from such high a emphasis on groping in the dark.

研究の動機と目的

• 論文は、ΛCDMモデルの優位性が科学的に正当化されているのか、それとも選択的証拠と制度的バイアスに起因するのかを調査する。
• 主要な出版物、例えばSpergel et al. (2007) のWMAP3論文において、ΛCDMに対する信頼できる反証的証拠がどれほど抑圧されてきたかを検討する。
• 本研究は、特にダークエネルギーおよびダークマターを含まない代替モデルが、すべての利用可能な証拠を考慮した場合にΛCDMと同等に性能を発揮できるかどうかを評価することを目的としている。
• 資金提供機関の意思決定パネルに、信頼できる代替モデルを持つ研究者を含める改革を提言し、制度的バイアスを軽減する。

提案手法

• 著者は、ΛCDMモデルと2つの代替モデル—Shanks (2007) およびBlanchard-Sarkar et al. (2003) —を比較評価する。両モデルとも、Ωm = 1 のアインシュタイン＝ド・シータ宇宙を仮定している。
• 著者は、CMB非等方性、ハッブル定数、クラスタの進化、バリオンの予備的予算など、合計20の観測的制約に対して各モデルを評価する。
• 各制約について、モデルが満たしているか否かを「はい」または「いいえ」として評価し、二値スコアリングを用いてモデルの性能を比較する。
• 分析では、2つの代替モデルがΛCDMと比較して、特にダークエネルギーおよびダークマターの追加仮定を最小限に抑えるという点で、より簡潔であると強調している。
• 著者は、図3を用いて、すべての証拠におけるモデルの性能を視覚的に比較し、垂直方向のずれは定性的比較の目的では無視可能であるとみなしている。
• 著者は、ΛCDMの科学的正当性を批判し、未検証の物理学に依存していること、およびダークマターとダークエネルギーの実験的検証が存在しないことを指摘している。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 WMAP3論文のような主要な出版物において、ΛCDMに対する信頼できる反証的証拠はどれほど抑圧されてきたのか。
• RQ2 すべての観測的証拠を公平に考慮した場合、ダークエネルギーおよびダークマターを排除する代替宇宙論モデルは、ΛCDMと同等に性能を発揮するのか。
• RQ3 ΛCDM周辺の科学的コンSENSUSは、証拠に基づいて正当化されているのか、それとも制度的な慣性と選択的引用に起因しているのか。
• RQ4 ダークマターが50年間検出されていないにもかかわらず、ダークエネルギー研究への現在の資金優先順位は科学的に正当化されていると言えるのか。
• RQ5 資金提供機関の意思決定パネルは、代替モデルに対するバイアスを軽減するために、どのように再編成できるか。

主な発見

• すべての観測的証拠を考慮した場合、ΛCDMモデルは、ダークマターとダークエネルギーを排除する代替モデルを明確に上回るとは言えない。
• Shanks (2007) およびBlanchard-Sarkar et al. (2003) の代替モデルは、20の観測的制約すべてにおいて、ΛCDMと同等の成功を収めている。
• Shanksモデルは、銀河グループによる重力レンズ効果によって最初のCMBピークを説明するという点で、すべてのダーク成分を回避するという驚くべき単純さを示している。
• Blanchard-Sarkarモデルは、非べき乗則の初期物質スペクトルを用いることで、ΛCDMのダークエネルギー仮定よりもはるかに少ない追加仮定を必要としている。
• 著者は、ΛCDMに圧倒的な証拠があるという主張が誇張されており、顕著な証拠選択バイアスを伴っていると結論づけている。
• 資金提供機関は、信頼できる代替モデルを持つ研究者を審査パネルに含めるよう求められ、制度的バイアスを軽減し、妥当な代替モデルの排除を防ぐべきである。