[論文レビュー] The rotating and accelerating Universe

Evangelos Chaliasos|ArXiv.org|Jan 28, 2006

History and Developments in Astronomy参考文献 7被引用数 7

ひとこと要約

この論文は、ダークエネルギーも宇宙定数を導入せずに、観測された宇宙の加速膨張と銀河の渦巻き構造を回転する宇宙モデルによって説明できると提唱している。ロバートソン＝ウォーカー計量を2つの回転自由度を含むように一般化することで、相対性理論の場の方程式が導かれ、方程式の状態が p + ρ = 0 を満たす場合にのみ定常状態の解が得られ、1998年の宇宙加速の観測結果を自然に再現する。

ABSTRACT

An attempt is made to explain the spiral structure of spiral galaxies through a possible rotation of the Universe. To this end, we write down a possible form of the metric, and we calculate the necessary quantities (Rik, Tik, ...) in order to form the Einstein equations. We find the two Einstein equations pertaining to the Robertson-Walker metric and no rotation at all in this way, if we assume p+e not= 0. There are introduced then two suitable rotational motions in the universe, and we try to generalize again the Robertson-Walker metric in this way. The result is again null, since it is found that the corresponding angular velocities must vanish, for p+e not= 0. A third attempt is finally done, without restricting ourselves to generalize any existing cosmological model. We introduce again two suitable rotational motions, and we form the appropriate Einstein equations. After solving them, we find that the two rotations, corresponding to the usual rotations on a torus, dictate again the equation of state p+e = 0. This solution is a steady state one, and it describes naturally the observationally discovered acceleration of the Universe (1998), without a cosmological constant and the ambiguous dark energy.

研究の動機と目的

• 回転する宇宙モデルによって銀河の渦巻き構造を説明すること。
• 宇宙の加速がダークエネルギーや宇宙定数を仮定せずに説明可能かどうかを調査すること。
• ロバートソン＝ウォーカー計量を回転自由度を含むように一般化すること。
• 回転の仮定の下でアインシュタイン方程式を導出し、観測結果と整合するかを検証すること。
• 回転する宇宙が観測された宇宙の加速と一致する定常状態の解をもたらすかどうかを特定すること。

提案手法

• トロイダル幾何に基づく2つの回転運動を組み込んだ修正された計量を構築する。
• リッチ曲率 (Rik) とエネルギー運動量テンソル (Tik) の成分を計算し、アインシュタイン方程式を構成する。
• 標準的なロバートソン＝ウォーカー枠組みを最初に適用し、p + ρ = 0 でない限り回転が消えることを確認する。
• 標準的な宇宙論的モデルを超えて、非自明な回転力学を許容する計量を一般化する。
• 2つの独立した回転運動を仮定したもとで、得られたアインシュタイン方程式を解く。
• 一貫性のために p + ρ = 0 が必須であることが導かれ、定常状態の解に至る。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 銀河の渦巻き構造は、ダークマターなど他のメカニズムではなく、回転する宇宙モデルによって説明可能か？
• RQ2 回転する宇宙論的モデルは、ダークエネルギーを仮定せずに観測された宇宙の加速を自然に再現できるか？
• RQ3 アインシュタイン方程式は、均一的かつ等方的宇宙における回転自由度にどのような制約を課えるか？
• RQ4 定常状態の解に至る一貫性のある回転する宇宙計量を構築することは可能か？
• RQ5 回転項がアインシュタイン場の方程式で非ゼロのままであるために必要な状態方程式は何か？

主な発見

• 回転を含む標準的なロバートソン＝ウォーカー計量では、p + ρ = 0 でない限り角速度が消える。
• 一般化された計量枠組みで2つの回転運動を導入すると、一貫性のためには p + ρ = 0 が必須となる。
• p + ρ = 0 を満たす解は定常状態の解であり、観測された宇宙の加速と整合する。
• 宇宙定数やダークエネルギーを必要とせず、1998年の宇宙加速の観測結果を再現できる。
• 回転力学は状態方程式に依存し、2つの回転成分が p + ρ = 0 条件を規定する。