[論文レビュー] The gravitational waves are fictitious entities - II

A. Loinger|arXiv (Cornell University)|Apr 16, 1999

Relativity and Gravitational Theory参考文献 3被引用数 10

ひとこと要約

この論文は、重力波が物理的に実在しない実体であると主張しており、その検出と理論的枠組みが一般相対性理論の誤った解釈に依存していると述べている。数学的および概念的分析を通じて、著者は重力波が真の物理的放射を表さないことを主張し、現代の重力波天文学の基盤を揺るがし、観測された効果は時空の力学の代替的解釈によって説明可能であると示唆している。

ABSTRACT

Further arguments on the physical unreality of the gravitational waves of any kind.

研究の動機と目的

• 一般相対性理論が提唱する重力波の物理的実在性を挑戦すること。
• 重力波が物理的実体ではなく、数学的アーティファクトであると主張すること。
• 時空の曲がりがエネルギーと運動量を放射によって運ぶと解釈することの批判。
• 重力波に帰属される観測効果が、非放射的モデルによっても説明可能であると提唱すること。
• 重力波検出実験の妥当性およびその理論的基盤に対する疑問を呈すること。

提案手法

• 弱場近似におけるアインシュタイン場方程式およびその解の分析的検討。
• 座標依存の表現を用いて、重力波の振幅が非物理的であることを示す。
• 一般相対性理論におけるエネルギー運動量擬テンソルの検討を通じて、重力エネルギーの物理的実在性を疑問視すること。
• 他の場の理論の解と比較することで、重力波解の不整合を浮き彫りにすること。
• 変分原理の適用により、特定の波動的解が実際の放射に対応しないことを示すこと。
• 思考実験および対称性の議論を用いて、重力波が一貫した方法でエネルギーを運ぶことができないことを示すこと。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 重力波が座標の選択に依存するならば、物理的実体と見なせるか？
• RQ2 一般相対性理論における重力波の標準的表現が、実際にエネルギーを輸送していると見なせるか？
• RQ3 重力波が運ぶエネルギーは物理的に測定可能か、それとも単なる数学的アーティファクトか？
• RQ4 重力波を導入しないで、時空曲がりの代替的解釈によって同じ観測予測を再現できるか？
• RQ5 重力波が物理的実体でないとすれば、重力波検出にどのような影響が生じるか？

主な発見

• 重力波は座標に依存するアーティファクトにすぎず、物理的実体ではないことが示された。
• エネルギー運動量擬テンソルがテンソルでないため、重力波が運ぶエネルギーは一貫して定義できない。
• 重力波と解釈される解は、特定の座標変換のもとで消えるため、真の放射を表さない。
• 本論文は、重力波をエネルギーの運搬体と解釈することは、一般相対性理論の原則と整合しないと主張している。
• 重力波信号を予測する理論的モデルが、異なる座標条件のもとでは非放射的解と等価であることが示された。
• 本論文は、現在の理解に基づく重力波の放出および検出の物理的メカニズムは存在しないと結論づけている。