[論文レビュー] Reasons for gravitational mass and the problem of quantum gravity

Volodymyr Krasnoholovets|arXiv (Cornell University)|Apr 26, 2011

Cold Fusion and Nuclear Reactions参考文献 39被引用数 4

ひとこと要約

本論文は、物理的空間をプランクスケールの細胞からなるフラクタルタイル張りの格子として定義し、質量をこの格子の局所的変形として導出する、量子重力の微小スケール理論を提唱する。運動する粒子は『イノトン雲』と呼ばれる、リレーメカニズムを介して伝播する量子化された励起状態を生成し、慣性的・重力的質量を運ぶ。これにより、離散的で幾何学的な基盤からニュートンの万有引力の法則を導出し、再解釈されたド・ブロイ波動関数を通じて慣性と重力を統一する。

ABSTRACT

The problem of quantum gravity is treated from a radically new viewpoint based on a detailed mathematical analysis of what the constitution of physical space is, which has been carried out by Michel Bounias and the author. The approach allows the introduction of the notion of mass as a local deformation of space regarded as a tessellation lattice of founding elements, topological balls, whose size is estimated as the Planck one. The interaction of a moving particle-like deformation with the surrounding lattice of space involves a fractal decomposition process that supports the existence and properties of previously postulated inerton clouds as associated to particles. The cloud of inertons surrounding the particle spreads out to a range Λ= λc / v from the particle where v and c are velocities of the particle and light, respectively, and λis the de Broglie wavelength of the particle. Thus the particle's inertons return the real sense to the wave ψ-function as the field of inertia of the moving particle. Since inertons transfer fragments of the particle mass, they play also the role of carriers of gravitational properties of the particle. The submicroscopic concept has been verified experimentally, though so far in microscopic and intermediate ranges.

研究の動機と目的

• 量子重力の基礎的問題を解決するため、空間をプランクスケールで離散的かつトポロジカルなタイル張り格子として再定義すること。
• 重力的質量の起源を、基本的性質としてではなく、空間格子内の粒子による変形の結果として説明すること。
• 『イノトン雲』を導入することで、空間内での質量と運動量の物理的媒介体とし、慣性と重力を統一すること。
• 波動関数の物理的実在性を、イノトンが運ぶ慣性の場として特定することにより、その実現を示すこと。
• 一般相対性理論を避け、非物理的重力波を含まない、検証可能なサブミクロ力学の枠組みを構築すること。

提案手法

• プランクスケールのトポロジカルな細胞（スーパーパarticle）からなるフラクタルタイル張り格子として物理的空間をモデル化する。
• 質量を格子の局所的変形として定義し、粒子の運動が周囲の細胞におけるフラクタル分解過程を誘発することを示す。
• 『イノトン雲』を、格子内をリレーランス方式で伝播する量子化された励起状態として導入し、特徴的な範囲 $\Lambda = \lambda c / v$ を持つ。
• イノトンの球面波伝播から生じる変形場として重力ポテンシャルを導出し、$1/r$ に比例することを示す。
• ハミルトニアン＝ヤコビ形式を用いて循環運動を記述し、作用の増分を $\hbar$ で量子化することで、サブミクロ力学と標準的量子力学を結びつける。
• 相対論的質量（30）がイノトン雲を通じた質量移動によって重力ポテンシャルを誘発し、ニュートン的重力に帰着することを示す。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 離散的で幾何学的な時空において、重力的質量の根本的起源は何か？
• RQ2 ド・ブロイ波動関数は、慣性の場として物理的に解釈可能か？
• RQ3 曲率や幾何学的場を仮定せず、サブミクロ格子のダイナミクスから重力現象が出現できるか？
• RQ4 イノトンはどのように、統一的な枠組みの中で慣性的および重力的効果を媒介するか？
• RQ5 このモデルは、惑星の近日点移動や光の屈曲といった古典的重力現象を説明できるか？

主な発見

• 重力的質量は、基本的結合からではなく、質量断片を範囲 $\Lambda = \lambda c / v$ にわたって運ぶ、量子化された格子変形であるイノトンの伝播から生じる。
• イノトン場は球面的に広がり、強度が $1/r$ に比例するため、直接的にニュートンの逆二乗法則の重力の法則が得られる。
• 波動関数 $\psi$ は、運動する粒子の慣性の場として物理的に実現されており、その振幅はイノトン密度に対応する。
• 理論は重力波を予測せず、アインシュタインの重力波が物理的解でないことを示したロインジャーの証明と整合的である。
• サブミクロ力学の枠組みは数学的に標準的量子力学と同等であり、正準変換によりそれらに還元可能である。
• このモデルは、マイクロスケールおよび中間スケールで実験的に検証されており、共振回路や核結合の現象を含む。これは、より大きなスケールでも検証可能である可能性を示唆している。