[논문 리뷰] On PSR1913+16

A. Loinger|arXiv (Cornell University)|2000. 02. 12.

Geophysics and Gravity Measurements인용 수 3

한 줄 요약

이 논문은 특정 관성 기준계에서 이중 펄서 PSR1913+16의 두 별이 정지해 있다는 점을 주장하며, 이는 중력파 방출이 없음을 암시한다. 이러한 특수한 시스템에서 가속도를 받는 질량이 중력파를 방출해서는 안 된다는 원리를 적용함으로써, 이 논문은 PSR1913+16의 관측된 궤도 감쇠가 중력파 방출 때문일 수 없다고 결론 내리며, 일반 상대성 이론 내에서 그 행동을 해석하는 표준 해석에 도전한다.

ABSTRACT

There are reference frames for which both stars of binary radio-pulsar PSR1913+16 are at rest. As a consequence, PSR1913+16 does not emit gravity waves. (If the accelerated bodies should send out a gravitational radiation, they would represent a class of physically privileged systems. But this is forbidden by general relativity.)

연구 동기 및 목표

• PSR1913+16가 둘 다 정지해 있는 기준계에서 기술될 수 있는지 조사하기.
• 이러한 기준계가 일반 상대성 이론의 맥락에서 중력파 방출에 미치는 영향 평가하기.
• 관측된 궤도 감쇠가 중력파 방출 때문이라는 전통적 해석에 도전하기.
• 이러한 관성 기준계의 존재가 시스템의 중력파 방출을 무효화하는지 조사하기.

제안 방법

• 이중 펄서 시스템의 두 성분이 동시에 정지해 있는 관성 기준계 식별하기.
• 가속도를 받는 질량이 물리적으로 특수한 시스템에서는 중력파를 방출해서는 안 된다는 원리 적용하기.
• 일반 상대성 이론 하에서 이러한 기준계 존재와 중력파 방출의 일관성 분석하기.
• 등가 원리와 일반 상대성 이론의 구조를 이용해 이러한 기준계에서 중력파 방출에 반대하는 논거 제시하기.
• 공통된 관성 기준계에서 두 별이 정지해 있을 경우 중력파 방출의 물리적 일관성 평가하기.
• 이러한 기준계에서 가속도가 없기 때문에 중력파 방출이 없다는 결론 도출하기.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 PSR1913+16의 두 별이 정지해 있는 기준계를 찾을 수 있는가?
• RQ2 주어진 기준계에서 두 별이 정지해 있다면, 여전히 중력파를 방출할 수 있는가?
• RQ3 이러한 기준계의 존재가 시스템의 중력파 방출과 모순되는가?
• RQ4 특수한 기준계에서 가속도가 없을 때, PSR1913+16의 관측된 궤도 감쇠가 중력파 방출과 일관한가?
• RQ5 일반 상대성 이론은 관성 기준계에서 두 물체가 정지해 있는 시스템에서 중력파 방출을 허용하는가?

주요 결과

• PSR1913+16의 두 별이 동시에 정지해 있는 관성 기준계가 존재한다.
• 이러한 기준계에서는 가속도를 받는 질량이 물리적으로 특수한 시스템에서 방출하지 않기 때문에 시스템이 중력파를 방출하지 않는다.
• 이중성계가 중력파를 방출한다는 가정은 일반 상대성 이론 하에서 이러한 관성 기준계의 존재와 모순된다.
• 만약 두 별이 공통된 관성 기준계에서 정지해 있다면, PSR1913+16의 관측된 궤도 감쇠는 중력파 방출 때문일 수 없다.
• 논문은 이러한 기준계에서 시스템이 중력파를 방출할 수 없다고 결론 내리며, 펄서 행동에 대한 표준 해석에 도전한다.