[論文レビュー] Supernova Ia without Accelerated Expansion The First Global Failure of Relativity Theory

Charles B. Leffert|arXiv (Cornell University)|Jan 11, 2005

Relativity and Gravitational Theory参考文献 6被引用数 4

ひとこと要約

本論文は、一般相対性理論を必要とせず、ダークエネルギーも加速的膨張も不要な非相対論的メカニズムである空間凝縮（SC）に基づく宇宙論的モデルを提案する。このモデルは、超新星Iaの観測データと優れた一致を示し、H₀ = 68.6 km/(s·Mpc)、Ω_mass = 0.28、宇宙の年齢は13.5 Gyを予測する。結論として、このモデルは一般相対性理論の世界的な失敗を初めて示したと述べる。

ABSTRACT

A new cosmological model has been developed that shows great promise for solving many of the present problems of physics. A new concept of space and its production, spatial condensation (SC) is the cause of the expansion. Dark mass (not matter) scales with the expansion differently than matter. Many other non-relativistic concepts predict a simple beginning, absence of singularities, a definition of energy and the cause of space curvature and gravity. Predicted cosmological parameters agree with recent measurements including t0=13.5 Gy, H0=68.6 km/(s Mpc), Omega (mass)=0.28 and no dark energy. Other predictions include: Hubble flow at the Planck level, vacuum energy (no mass), Evac/Emass=10^123 in agreement with quantum mechanics, and the pattern in the CMB is the distribution of very early dark mass black holes of average mass 10^8 Msun. Excellent agreement with supernova Ia data is obtained with no acceleration of the expansion rate. It is concluded that the SC-model announces the first global failure of relativity theory.

研究の動機と目的

• 現在の宇宙論における矛盾、特にダークエネルギーと加速的膨張の必要性を解消すること。
• 特異点や恣意的仮定を必要としない非相対論的枠組みを構築し、宇宙の膨張を説明すること。
• ダークエネルギーを導入せずに観測された宇宙論的パラメータ（H₀、Ω_mass、t₀）を説明すること。
• 宇宙マイクロ波背景（CMB）のパターンが初期のダークマスブラックホールに起因することを説明すること。
• 一般相対性理論がグローバルに失敗することを示し、一貫性のある代替モデルが観測データと一致することを証明すること。

提案手法

• 空間凝縮（SC）を、空間を生成し膨張を駆動する基本的プロセスとして導入する。
• 通常の物質とは異なるスケーリングを示す非物質的実体としてのダークマスをモデル化する。
• 特異点を回避する非相対論的原理を用いて、エネルギー、空間の曲率、重力を定義する。
• 量子力学的真空中エネルギーの予測（E_vac/E_mass ≈ 10^123）を用いて、モデルのパラメータを制約する。
• SCの力学と初期のダークマスブラックホールの分布を用いて、初等的原理から宇宙論的パラメータを導出する。
• ダークエネルギーを含まない非加速的膨張モデルを用いて、超新星Iaのデータに一致させる。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 ダークエネルギーも加速的膨張も仮定せず、宇宙の膨張を説明できるか？
• RQ2 空間凝縮に基づく非相対論的宇宙論的モデルは、観測された宇宙論的パラメータを再現できるか？
• RQ3 初期のダークマスブラックホールの分布がCMBパワースペクトルを説明できるか？
• RQ4 観測された真空中エネルギー対質量エネルギー比（10^123）が、このモデルで自然に説明できるか？
• RQ5 このモデルは、主張されるように一般相対性理論の世界的な失敗を示しているか？

主な発見

• モデルはハッブル定数を68.6 km/(s·Mpc)と予測し、最近の測定値と一致する。
• 宇宙の年齢は135億年と推定され、現在の観測と整合的である。
• 物質密度パラメータΩ_massは0.28と予測され、観測データと一致する。
• 加速的膨張を必要とせず、超新星Iaのデータと優れた一致を示す。
• 真空中エネルギー対質量エネルギー比を10^123と予測し、量子場理論の予測と一致する。
• CMBのパターンは、平均質量10^8太陽質量の初期のダークマスブラックホールの分布に起因すると説明できる。