[論文レビュー] The Einstein Postulates: 1905-2005 A Critical Review of the Evidence

Reginald T. Cahill|ArXiv.org|Dec 7, 2004

Relativity and Gravitational Theory参考文献 9被引用数 4

ひとこと要約

この論文は、アインシュタインの1905年の特殊相対性理論の仮定を批判的に検討し、ミケルソン・モーリー実験や他の現代的テストからの実験的証拠が、ローレンツ不変性の仮定と一致しない、検出可能な優先慣性系の存在を示していると主張している。著者は、この優先フレームに基づいて重力理論を提唱し、微細構造定数を第二の重力定数として関連付けることで、暗黒物質の効果を説明する代替理論を提示している。

ABSTRACT

The Einstein postulates assert an invariance of the propagation speed of light in vacuum for any observer, and which amounts to a presumed absence of any preferred frame. The postulates appear to be directly linked to relativistic effects which emerge from Einstein's Special Theory of Relativity, which is based upon the concept of a flat spacetime ontology, and which then lead to the General Theory of Relativity with its curved spacetime model for gravity. While the relativistic effects are well established experimentally it is now known that numerous experiments, beginning with the Michelson-Morley experiment of 1887, have always shown that the postulates themselves are false, namely that there is a detectable local preferred frame of reference. This critique briefly reviews the experimental evidence regarding the failure of the postulates, and the implications for our understanding of fundamental physics, and in particular for our understanding of gravity. A new theory of gravity is seen to be necessary, and this results in an explanation of the `dark matter' effect entailing the discovery that the fine structure constant is a 2nd gravitational constant.

研究の動機と目的

• アインシュタインの1905年の特殊相対性理論の仮定の実験的基礎を再評価すること。
• ミケルソン・モーリー実験を含む実験的証拠が、ローレンツ不変性の仮定および優先フレームの不在を否定していることを示すこと。
• 検出可能な局所的優先フレームが存在することを主張し、相対論的時空の本体論の見直しが必要であることを示すこと。
• この優先フレームに基づく新しい重力理論を提唱し、見えない物質を仮定せずに暗黒物質の効果を説明すること。
• この新しい理論枠組み内において、微細構造定数を第二の重力定数として確立すること。

提案手法

• 干渉計測定（特にミケルソン・モーリー実験）に注目した、歴史的および現代的実験データの分析。
• 加速器や光共振器を用いたローレンツ不変性の高精度テストの結果をレビューする。
• 平坦な時空の本体論を否定し、優先慣性系に基づく新しい時空モデルを提唱する。
• 微細構造定数 α を第二の重力定数として扱う、修正された重力理論を導入する。
• 時間の遅れや長さの収縮といった相対論的効果を、ローレンツ不変性ではなく優先フレームモデルから導出する。
• 暗黒物質現象を、見えない質量ではなく、この優先フレームの力学から再解釈する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 アインシュタインの特殊相対性理論の仮定、特に光の速度の不変性を支持する実験的証拠は、優先慣性系の存在と整合的か？
• RQ2 時間の遅れのような観測される相対論的効果は、ローレンツ不変性や平坦な時空を仮定せずに導けるか？
• RQ3 微細構造定数が、暗黒物質の効果を説明する修正された重力理論において果たす役割は何か？
• RQ4 現代の実験で検出された優先フレームは、特殊相対性理論および一般相対性理論の基礎をどのように揺るがすか？
• RQ5 通常は暗黒物質に起因するとされている現象は、非バリオン性物質を仮定せずに、優先フレーム宇宙論によって説明可能か？

主な発見

• ミケルソン・モーリー実験およびその後の高精度テストは、ローレンツ不変性の仮定に反し、検出可能な優先フレームの存在を示している。
• 実験データの理論的分析から、ローレンツ不変性からの系統的逸脱が明らかとなり、局所的優先フレームの存在が示唆される。
• 新しい理論において微細構造定数 α が第二の重力定数として特定され、電磁気学と重力が画期的な方法で結びつけられる。
• 新しい理論は、暗黒物質を必要とせず、銀河の平坦な回転曲線を、優先フレームの力学から説明できる。
• 時間の遅れや長さの収縮といった相対論的効果は、優先フレームモデル内で再現可能であるが、特殊相対性理論とは異なる物理的基盤から導出される。
• 論文は、標準的な相対論的時空枠組みが、その基礎的仮定を覆す実証的証拠によって見直されるべきであると結論づける。