[논문 리뷰] A New Light-Speed Anisotropy Experiment: Absolute Motion and Gravitational Waves Detected

Reginald T. Cahill|ArXiv.org|2006. 10. 11.

Relativity and Gravitational Theory참고 문헌 18인용 수 40

한 줄 요약

이 논문은 일방향 동축 케이블 실험을 통해 특정 방향(RA ≈ 5.5시간, Dec ≈ -70°)에서 빛의 속도의 비등방성을 300,000 ± 400 ± 20 km/s로 측정하며, 미勒, 토르-콜렌, 드 위트의 이전 결과를 확인한다. 이는 아인슈타인의 등방성 빛의 속도에 대한 가정을 도전하며, 절대 운동과 자기상호작용을 갖는 공간 기반의 프로세스 물리학 프레임워크 내에서 특수 상대성 이론과 중력을 재해석하는 역동적 3차원 공간을 시사한다.

ABSTRACT

Data from a new experiment measuring the anisotropy of the one-way speed of EM waves in a coaxial cable, gives the speed of light as 300,000+/-400+/-20km/s in a measured direction RA=5.5+/-2hrs, Dec=70+/-10deg S, is shown to be in excellent agreement with the results from seven previous anisotropy experiments, particularly those of Miller (1925/26), and even those of Michelson and Morley (1887). The Miller gas-mode interferometer results, and those from the RF coaxial cable experiments of Torr and Kolen (1983), De Witte (1991) and the new experiment all reveal the presence of gravitational waves, as indicated by the last +/- variations above, but of a kind different from those supposedly predicted by General Relativity. The understanding of the operation of the Michelson interferometer in gas-mode was only achieved in 2002 and involved a calibration for the interferometer that necessarily involved Special Relativity effects and the refractive index of the gas in the light paths. The results demonstrate the reality of the Fitzgerald-Lorentz contraction as an observer independent relativistic effect. A common misunderstanding is that the anisotropy of the speed of light is necessarily in conflict with Special Relativity and Lorentz symmetry - this is explained. All eight experiments and theory show that we have both anisotropy of the speed of light and relativistic effects, and that a dynamical 3-space exists - that absolute motion through that space has been repeatedly observed since 1887. These developments completely change fundamental physics and our understanding of reality.

연구 동기 및 목표

• 특수 상대성 이론의 기본 가정인 빛의 속도가 모든 방향에서 등방성임을 뒷받침하지 못하는 한에서, 지구 기준으로 고정된 실험실 프레임워크에서 일방향 빛의 속도를 측정하여 비등방성을 탐지하기 위해 동축 케이블을 사용하는 것.
• 진공 모드에서의 마이클슨 간섭계가 기체 모드에서는 감도를 갖는 데도 불구하고 빛의 속도 비등방성을 탐지하지 못하는 오랫동안 지속된 역설을 해결하기 위해.
• 역사적 실험(예: 밀러, 1925/26)과 현대의 RF 동축 측정에서 관측된 비등방성은 절대 운동과 중력파 신호를 지닌 역동적 3차원 공간의 증거임을 보여주기 위해.
• 현대 진공 모드 간섭계가 비등방성을 탐지하지 못하는 이유는 기판이 필요한 기체 의존 캘리브레이션을 제거한 설계 결함 때문임을 보여주기 위해.
• 관측된 효과들—예를 들어 공간의 자기상호작용 매개변수로서의 미세구조상수—가 절대 운동과 자기상호작용을 갖는 공간 기반의 프로세스 물리학 프레임워크 내에서 중력과 양자역학을 통합하는 이론을 지지함을 확립하기 위해.

제안 방법

• 일방향 시간 측정 기법을 동축 케이블에 적용하여 고주파(RF) 전자기파의 전파 속도를 측정함으로써, 두 대의 동기화된 원자 시계가 필요로 하는 것을 피함.
• 2차원 마이클슨 간섭계와는 달리, 이 방법은 v/c에 대해 1차이며, 비등방성에 더 민감하고 굴절률 억제 효과에 영향을 받지 않음.
• 2002년 마이클슨 간섭계 재해석에서 유도된 상대론적 보정을 사용하여 기구를 캘리브레이션함.
• 플린더스 대학교의 탐지기는 고안정성과 시계 드리프트 문제를 제거하기 위해 전적으로 광학 기반의 시간 측정 시스템을 사용함.
• 데이터는 전자기파의 속도에 대한 방향 의존성을 분석하며, 비등방성 벡터의 천체차원과 적경이 통계적 피팅을 통해 결정됨.
• 결과는 밀러의 1925/26년 기체 모드 간섭계와 토르-콜렌, 드 위트의 RF 동축 실험을 포함한 일곱 개의 이전 실험과 비교되어 비등방성과 중력파 신호의 일관성을 확인함.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 지구 기준으로 고정된 실험실 프레임워크에서, 역동적 3차원 공간 모델이 예측하는 바와 같이 일방향 빛의 속도가 방향에 따라 비등방성을 보이는가?
• RQ2 현대의 진공 모드 마이클슨 간섭계는 기체 모드에서는 감도를 갖는 데도 불구하고, 왜 빛의 속도 비등방성을 탐지하지 못하는가?
• RQ3 RF 동축 케이블 측정은 두 번의 간섭계 측정이나 원자 시계 동기화에 의존하지 않고, 일방향 빛의 속도 비등방성에 대한 직접적인 1차 실험을 가능하게 하는가?
• RQ4 관측된 빛의 속도 변화(±400 ±20 km/s)는 일반 상대성 이론이 예측하는 것과 다른 새로운 종류의 중력파 신호와 일치하는가?
• RQ5 다양한 독립적인 실험에서 일관된 결과가 나타나는 것으로 볼 때, 공간의 자기상호작용 강도는 미세구조상수로 정량화되는가?

주요 결과

• 동축 케이블 실험에서 일방향 빛의 속도는 오른쪽 상승 5.5 ± 2시간, 남쪽 천체위치 70 ± 10도 방향으로 300,000 ± 400 ± 20 km/s로 측정되어 뚜렷한 비등방성을 나타냄.
• 관측된 비등방성은 밀러의 1925/26년 기체 모드 간섭계와 토르-콜렌, 드 위트의 RF 동축 실험을 포함한 일곱 개의 이전 실험과 일관되며 반복 가능한 신호임을 확인함.
• 실험은 빛의 속도에 중력파 유사 진동을 드러내며, 일반 상대성 이론이 예측하는 것과 다른 새로운 종류의 중력파로 해석됨.
• 마이클슨 간섭계가 진공 모드에서 비등방성을 탐지하지 못하는 이유는 기체를 제거함으로써, 상대론적 효과와 굴절률에 의존하는 필수 캘리브레이션 조건이 파괴되었기 때문임.
• 데이터는 절대 운동이 존재하는 역동적 3차원 공간의 존재를 지지하며, 길이 수축은 관측자에 따라 변하지 않으며, 펠리스-로렌츠 수축과 일관됨.
• 공간의 자기상호작용 매개변수는 미세구조상수로 확인되며, 이는 절대 운동과 자기상호작용을 갖는 공간 기반의 프로세스 물리학 프레임워크 내에서 양자역학과 중력을 깊이 통합함을 시사함.