[論文レビュー] The Roland De Witte 1991 Detection of Absolute Motion and Gravitational Waves

Reginald T. Cahill|ArXiv.org|Aug 21, 2006

Geophysics and Gravity Measurements参考文献 4被引用数 8

ひとこと要約

本論文は、1991年にローラン・ド・ヴィットが1.5 kmの同軸ケーブルを用いた一方向のRF信号伝播を通じて、空間における絶対運動を検出するために実施した実験を提示・分析している。この実験では、地球の恒星回転に一致する23時間56分の周期的位相差が観測され、その結果、光の有効速度に500 km/sの変動が生じ、絶対運動および重力波に類似した乱流の証拠として解釈された。178日間にわたって6基のセシウム原子時計を用いて収集されたデータは、アインシュタインの光速度の等方性の仮定に反するものであり、ローレンツ相対性理論を支持するものである。

ABSTRACT

In 1991 Roland De Witte carried out an experiment in Brussels in which variations in the one-way speed of RF waves through a coaxial cable were recorded over 178 days. The data from this experiment shows that De Witte had detected absolute motion of the earth through space, as had six earlier experiments, beginning with the Michelson-Morley experiment of 1887. His results are in excellent agreement with the extensive data from the Miller 1925/26 detection of absolute motion using a gas-mode Michelson interferometer atop Mt.Wilson, California. The De Witte data reveals turbulence in the flow which amounted to the detection of gravitational waves. Similar effects were also seen by Miller, and by Torr and Kolen in their coaxial cable experiment. Here we bring together what is known about the De Witte experiment.

研究の動機と目的

• ローラン・ド・ヴィットの未発表の1991年実験、すなわちRF信号のタイミングを用いた空間における絶対運動の検出を検証し、広報すること。
• ミケルソン＝モーリー実験およびミラー実験の解釈が対立する中で、長年にわたり絶対運動の検出可能性に関する科学的論争を解決すること。
• 観測された光速度の異方性がアーティファクトではなく、実際の物理的効果であることを、複数の独立した実験によって確認すること。
• 1887年以降に繰り返し得られた一貫したデータにもかかわらず、主流の物理学が絶対運動の証拠を抑圧してきたという主張をすること。
• ド・ヴィットの実験の再現と、ローレンツ相対性理論がアインシュタインの特殊相対性理論の代替として現実的であるという主張をすること。

提案手法

• ド・ヴィットは6基のセシウムビーム原子時計を用い、そのうち1基を5 MHzの安定なRF信号源として使用し、1.5 kmの地下同軸ケーブルを介して遠隔に配置された時計に接続した。
• デジタル位相差計測器を用いて、送信信号と受信信号の間の相対的位相差を178日間にわたって測定した。
• 実験はブリュッセルのベルガコム測定部で実施され、環境的干渉を最小限に抑えるために安定した地下ケーブルシステムが使用された。
• 位相差の変動を周期性について分析した結果、恒星日と一致する23時間56分の周期が確認され、信号伝播に方向依存性があることが示された。
• ミラー1925/26年実験およびトール＝コレン1981年同軸ケーブル実験の予測と比較することで、絶対運動速度の整合性を確認した。
• 理論的解釈では、構造的動的3次元空間を想定し、信号速度の変動が地球の空間を通過する運動と検出可能な重力波に類似た乱流を反映しているとされた。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 同軸ケーブル内を一方向に伝播するRF信号が、地球の空間における絶対運動に一致する有効光速度の変動を示すか？
• RQ2 ド・ヴィット実験で観測された23時間56分の周期的位相差は、優先的基準系に対する地球の自転によって説明可能か？
• RQ3 ド・ヴィットのデータは、ミラー1925/26年の干渉計による絶対運動検出と、トール＝コレン1981年の同軸ケーブル実験と定量的にどの程度一致するか？
• RQ4 ミラーおよびトール＝コレンの実験と同様に、ド・ヴィットの結果が、1887年以降に一貫したデータを提供しているにもかかわらず、なぜ主流の物理学雑誌から系統的に除外されてきたのか？
• RQ5 信号速度の変動の検出が、特殊相対性理論におけるアインシュタインの光速度の等方性の仮定の妥当性にどのような含意を持つのか？

主な発見

• ド・ヴィットは、1.5 kmの同軸ケーブル内を一方向に伝播するRF信号の有効速度に500 km/sの変動を検出し、これは地球の空間を通過する絶対運動と一致した。
• 位相差信号は正確に23時間56分の周期を示し、恒星日と一致しており、地球の自転に起因する方向依存性が確認された。
• ド・ヴィットの178日間の実験データは、ミラー1925/26年の干渉計実験と良好に一致しており、太陽系の運動が約420 km/sであると示唆された。
• 1〜3ナノ秒の1方向伝播時間の変動が観測され、これは空間の流れにおける重力波に類似た乱流の証拠と解釈された。
• 結果はトール＝コレン1981年実験とも一致しており、一方で往復時間の変化は観測されなかったため、この効果は装置的要因ではなく、真の物理的効果であると確認された。
• 厳密なデータ収集と理論的一致性にもかかわらず、ド・ヴィットの結果は、査読付き物理学雑誌に発表されたことはなく、彼がベルガコムを退職した後に元のデータが紛失されたとされている。