[論文レビュー] Quantum-Foam In-Flow Theory of Gravity and the Global Positioning System (GPS)

Reginald T. Cahill|ArXiv.org|Sep 2, 2003

Noncommutative and Quantum Gravity Theories参考文献 19被引用数 4

ひとこと要約

本稿は、物質へ流入する量子泡沫基底の非一様性から重力を生じるとする量子泡沫流入理論を提唱する。GPSの高球対称性状況において、一般相対性理論と数学的に同等であるが、絝的運動、非ニュートン的銀河内流、乱流駆動型重力波といった特徴的な予測を提示する。これらは既存の実験データにすでに現れているが、一般相対性理論では説明できない。

ABSTRACT

It is shown that a new quantum-foam in-flow theory of gravity is mathematically equivalent to the General Relativity theory of gravity for the operation of the Global Positioning System (GPS). The differences between the two theories become experimentally evident in other situations such as in the so-called `dark matter' effect, in the observation of absolute motion and ipso facto in the observation of the in-flow motion into the Sun, and in the observation of a new class of gravitational waves, effects which are present in existing experimental observations, but are not within General Relativity. This new theory of gravity arises within the information-theoretic Process Physics.

研究の動機と目的

• 一般相対性理論とは異なる本体論を持つが、グローバルポジショニングシステム（GPS）の文脈において、新しい量子泡沫流入重力理論が一般相対性理論と数学的に同等であることを示すこと。
• 特に球対称でない重力系（例：渦巻銀河）において、新しい理論と一般相対性理論との間で観測可能な差を特定・説明すること。
• 既存の実験データを基に、量子泡沫基底に基づく空間への絝的運動の検出の理論的基盤を提供すること。
• 宇宙背景放射（CMB）静止系と絝的運動（AM）速度の乖離といった既知の重力異常を、ダークマターではなく流入ダイナミクスの証拠として再解釈すること。
• インタフェロメトリックおよび非インタフェロメトリック実験が、重力流入場の乱流を示しており、これは一般相対性理論とは異なる新たな重力波のクラスを示していると解釈できることを示すこと。

提案手法

• ニュートン力学および一般相対性理論の外部シュワルツシルト計量を、量子泡沫基底を通過する流れとして解釈する流入力学的系に再定式化する。
• 量子泡沫が物質へ流入する際の有効流入の非一様性から重力が生じるとする、一般化された流入形式を導入する。
• 太陽や銀河の複数の源からの流入効果を重ね合わせる速度重ね合わせ原理を適用し、球対称でない幾何構造（例：銀河）をモデル化する。
• 太陽系の絶対運動（赤経5.2時間、赤緯-67°方向、417 ± 40 km/s）を、優位なフレームおよび巨大天体への流入の証拠として用いる。
• 歴史的インタフェロメトリックデータ（例：ミラー、ミケルソン＝モーリー）および非インタフェロメトリックデータ（デウィット）を分析し、重力流入場の乱流として解釈される持続的速度フラクチュエーションを同定する。
• 高対称性のGPS状況において、新しい流入理論を一般相対性理論の形式に再帰的に適用し、物理的解釈が異なるものの数学的同等性を示す。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 量子泡沫流入重力理論は、本体論が異なるにもかかわらず、グローバルポジショニングシステム（GPS）において一般相対性理論の予測を再現できるか？
• RQ2 球対称でない重力系（例：渦巻銀河）において、量子泡沫流入理論と一般相対性理論との間に観測可能な差が生じるか？
• RQ3 太陽系の絶対運動（417 ± 40 km/s）とCMB静止系速度（369 km/s）の乖離は、宇宙論的効果ではなく、巨大天体への物理的流入の証拠であるか？
• RQ4 インタフェロメトリックおよび同軸ケーブル実験における持続的速度フラクチュエーションは、重力流入場の乱流として解釈できるか？ これは一般相対性理論とは異なる新たな重力波のクラスを示唆するか？
• RQ5 流入理論は、見えない質量ではなく、非球対称な流入ダイナミクスによって銀河の回転曲線を説明することで「ダークマター」問題を解決できるか？

主な発見

• 量子泡沫流入重力理論は、GPSの高球対称性状況において一般相対性理論と数学的に同等であり、GPSの運用的成功を説明できる。
• 理論は、太陽への検出可能な空間の流入を予測しており、これは一般相対性理論では説明できない絶対運動の観測と整合する。
• 太陽系の絶対運動（赤経5.2時間、赤緯-67°方向、417 ± 40 km/s）とCMB静止系速度（369 km/s）の差は、標準相対性理論では説明できない物理的流入効果を示している。
• インタフェロメトリック（例：ミラー）および非インタフェロメトリック（デウィット）データの両方で観測される重力流入場の乱流は、一般相対性理論とは異なる新たな重力波のクラスの証拠を提供する。
• 理論は「ダークマター効果」を欠落した質量ではなく、球対称でない流入ダイナミクスに起因すると説明でき、渦巻銀河のニュートン的予測からの逸脱を説明する。
• 一般相対性理論が球対称性の制限をニュートン力学から継承しているため、ミルキーウェイのような球対称でない系を説明できないことの原因を、流入理論が克服している。