[논문 리뷰] Does a Teleconnection between Quantum States account for Missing Mass, Galaxy Ageing, Lensing Anomalies, Supernova Redshift, MOND, and Pioneer Blueshift?

Charles Francis|arXiv (Cornell University)|2006. 04. 10.

Cosmology and Gravitation Theories참고 문헌 7인용 수 2

한 줄 요약

이 논문은 FRW 우주론 내에서 등각 평탄한 양자 좌표계에서 운동량의 텔레패러렐 이송을 제안하며, 우주적 적색이동은 1+z = a₀²/a²(t)로 따라가며, 이는 표준 모델보다 반만 빨리 팽창하고 두 배로 오래된 우주를 이룹니다. 이 모델은 어두운 물질 없이도 부족한 질량, 은하 회전 곡선, 렌즈 이상 현상, 초신성 적색이동, 파이오니어 이상 현상, MOND 유사 행동을 설명하며, 표준 모델보다 빛의 거리 √(1+z)가 더 크며, Ω ≈ 1.07(평탄한 Λ) 또는 1.15(Λ=0)로 초신성 데이터에 잘 맞습니다.

ABSTRACT

Empirical implications of a teleparallel displacement of momentum between initial and final quantum states, using conformally flat quantum coordinates are investigated. An exact formulation is possible in an FRW cosmology in which cosmological redshift is given by 1+z=a_0^2/a^2(t). This is consistent with current observation for a universe expanding at half the rate and twice as old as indicated by a linear law, and, in consequence, requiring a quarter of the critical density for closure. After rescaling Omega so that Omega=1 is critical density in the teleconnection model, it is found that for given cosmological parameters, Omega, Omega_k and Omega_Lambda, luminosity distance is a factor sqrt(1+z) greater than in the corresponding standard model. Best fits to data from the SuperNova Legacy Survey for a flat space Lambda cosmology is Omega=1.07 and for a Lambda=0 cosmology, Omega=1.15. It will require many observations of supernovae at z>1 to eliminate either the standard or teleconnection magnitude-redshift relation. Quantum coordinates exhibit an acceleration in time, resulting in the anomalous Pioneer blue-shift and in the flattening of galaxies' rotation curves. These appear as optical effects and do not affect classical motions. Milgrom's phenomenological law (MOND) is precisely obeyed. A no CDM teleconnection model resolves inconsistencies between galactic profiles found from lensing data, rotation curves and analytic models of galaxy evolution.

연구 동기 및 목표

• 은하 회전 곡선, 렌즈 데이터, 은하 진화 모델 간의 모순을 해결하기 위해, 초기 및 최종 양자 상태 간에 운동량의 텔레패러렐 이송을 포함한 등각 평탄한 양자 좌표계에서의 모델을 제안합니다.
• 이상적인 파이오니어 블루시프트와 평탄한 회전 곡선을 고전적 힘의 변화가 아니라, 양자 좌표의 가속도로 기인하는 광학적 효과로 설명합니다.
• 표준 ΛCDM 모델의 CDM를 배제한 대안을 제공하여 초신성 적색이동, 은하의 노화, 렌즈 이상 현상 등을 설명합니다.
• 1+z = a₀²/a²(t)를 가진 등각 평탄한 양자 좌표 프레임워크가 표준 모델보다 빛의 거리 √(1+z)가 더 크며 초신성 데이터에 더 잘 맞는지를 테스트합니다.
• 수정된 중력이나 어두운 물질을 도입하지 않고도 밀그롬의 MOND 현상학을 정확히 재현함을 보여줍니다.

제안 방법

• 초기 및 최종 양자 상태 간에 운동량의 텔레패러렐 이송을 포함한 등각 평탄한 양자 좌표계를 사용하여 정확한 우주론 모델을 수립합니다.
• FRW 계량을 적용하고 적색이동 법칙 1+z = a₀²/a²(t)를 사용하여, 표준 모델보다 반만 빨리 팽창하고 두 배로 오래된 우주를 의미합니다.
• 비율 Ω를 재조정하여, Ω = 1이 텔레커넥션 모델에서 임계 밀도에 해당하도록 하여 표준 우주론과 직접 비교할 수 있도록 합니다.
• 동일한 우주론적 매개변수에서 텔레커넥션 모델의 빛의 거리는 표준 모델의 √(1+z) 배로 유도합니다.
• 초신성 데이터를 슈퍼노바 유산 조사(SuperNova Legacy Survey)에서 취득하여, 평탄한 우주와 Λ=0 조건에서 Ω 및 Λ 매개변수를 피팅합니다.
• 양자 좌표의 가속도가 MOND와 파이오니어 이상 현상을 모방하는 광학적 효과를 유도하며, 고전적 궤도에는 영향을 주지 않는다는 것을 보여줍니다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 양자 좌표에서의 텔레패러렐 이송이 어두운 물질 없이 관측된 은하의 평탄한 회전 곡선을 설명할 수 있는가?
• RQ2 등각 평탄한 양자 좌표 프레임워크에서 1+z = a₀²/a²(t)의 적색이동 법칙이 빛의 거리 및 초신성 magnitude-redshift 데이터의 모순을 해결하는가?
• RQ3 텔레커넥션 모델이 중력의 수정 없이 밀그롬의 MOND 현상학을 어느 정도 정확히 재현하는가?
• RQ4 이상적인 파이오니어 블루시프트는 고전적 힘의 변화가 아니라, 양자 좌표의 가속도로 기인하는 광학적 효과로 설명될 수 있는가?
• RQ5 이 모델은 냉각 어두운 물질을 도입하지 않고도 렌즈 데이터, 회전 곡선, 은하 진화 모델을 조화롭게 맞출 수 있는가?

주요 결과

• 텔레커넥션 모델은 동일한 우주론적 매개변수에서 표준 모델보다 빛의 거리 √(1+z)가 더 크며, 초신성 데이터와의 일치도 향상됩니다.
• 슈퍼노바 유산 조사에서의 최적 피팅 결과, 평탄한 Λ 우주론에서는 Ω = 1.07, Λ=0 우주론에서는 Ω = 1.15를 얻었으며, 관측 결과와 일치함을 시사합니다.
• 이 모델은 어두운 물질이나 수정된 중력 없이도 밀그롬의 MOND 법칙을 정확히 재현하며, 어두운 물질 없이도 은하 회전 곡선을 설명합니다.
• 이상적인 파이오니어 블루시프트는 물리적 가속도가 아니라, 양자 좌표의 가속도로 기인하는 광학적 효과로 설명됩니다.
• 이 모델은 냉각 어두운 물질이 필요 없이 렌즈, 회전 곡선, 은하 진화 모델 간의 모순을 해결합니다.
• 이 모델에서의 우주는 표준 모델보다 반만 빨리 팽창하고 두 배로 오래되며, 닫힘을 위해 임계 밀도의 1/4만으로도 충분합니다.