[논문 리뷰] Periodic invariant, general relativity predictions and origin of universe

Vikram H. Zaveri|arXiv (Cornell University)|2007. 07. 31.

Scientific Research and Discoveries인용 수 4

한 줄 요약

이 논문은 곡면 시공간을 대체하는 평탄한 시공간 이론인 주기적 상대성(Periodic Relativity, PR)을 제안한다. PR는 시공간의 곡률을 주기적 시간 프레임워크로 대체함으로써 아인슈타인의 장 방정식을 유지한다. PR는 주기적 시간을 통해 중력에 의한 시계 지연을 설명하며, 은하계 회전 곡선, 수소 스펙트럼(람브 시프트 포함), 블랙홀 사건의 지평선 반경(3Rg)을 정확히 예측한다. 또한 라우어-인variant加속을 통해 양자역학과 통합된다.

ABSTRACT

In periodic relativity (PR), the curved space time of general relativity are eliminated by making use of an alternative flat metric without weak field approximation. PR satisfies Einstein's field equations. Theory allows every two body system to deviate differently from the flat Minkowski metric. PR differs from general relativity (GR) in predictions of the proper time intervals of distant objects. PR proposes a definite connection between the proper time interval of an object and gravitational frequency shift of its constituent particles as the object travels through the gravitational field. This is because fundamentally time is periodic in nature. Coordinate and proper time in GR are linear time. Periodic time of PR is the key parameter in development of quantum gravity theory in which the universe begins with a quantum fluctuation in the fundamental substance of the universe which is infinite, motionless and indivisible. PR is based on the dynamic weak equivalence principle which equates the gravitational mass with the relativistic mass. PR provides accurate solutions for the rotation curves of galaxies and the energy levels of the Hydrogen spectra including Lamb shift. Flat space time with Lorentz invariant acceleration presented here makes it possible to unite PR with quantum mechanics. PR satisfies Einstein's field equations with respect to the three major GR tests within the solar system and with respect to the derivation of Friedmann equation in cosmology. PR predicts limiting radius of the event horizon of M87 black hole to be 3Rg and the range of prograde and retrograde spin a_* between \pm0.385 and \pm0.73.

연구 동기 및 목표

• 곡면 시공간을 제거하면서도 아인슈타인의 장 방정식을 만족하는 평탄한 시공간 대체 이론을 개발한다.
• 주기적 시간을 기본 매개변수로 도입하여 일반 상대성 이론과 양자역학 간의 모순을 해결한다.
• 선형 시간가 아니라 주기적 시간을 기반으로 중력 주파수 이동과 고유 시간 간격을 설명한다.
• 태양계 실험과 천체론에서의 프리드만 방정식을 포함한 일반 상대성 이론의 주요 예측을 재현한다.
• 어둠성 물질을 도입하지 않고도 은하계 회전 곡선과 양자 에너지 준위(람브 시프트 포함)를 정확히 해결한다.

제안 방법

• 기본 시간 매개변수로 주기적 시간을 포함하는 동적 평탄한 메트릭으로 민코프스키 메트릭을 대체한다.
• 중력 질량과 상대론적 질량을 동일시하는 동적 약한 등가원리를 도입하여 중력 효과를 유도한다.
• 주기적 시간을 사용해 중력장 내 입자의 고유 시간 간격과 중력 주파수 이동을 모델링한다.
• 어둠성 물질을 도입하지 않고도 주기적 시간 프레임워크를 통해 은하계 회전 곡선의 해를 유도한다.
• 주기적 시간 효과를 포함하여 수소 원자 에너지 준위, 특히 람브 시프트를 포함한 해를 적용한다.
• 주기적 시간 형식을 적용하여 블랙홀 사건의 지평선 반경과 스핀 매개변수를 예측하며, M87의 경우 3Rg를 도출하고 a_*는 ±0.385에서 ±0.73 사이로 예측한다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 평탄한 시공간 이론에서 주기적 시간을 사용해 태양계 및 천체론에서 일반 상대성 이론의 예측을 재현할 수 있는가?
• RQ2 주기적 시간은 일반 상대성 이론의 선형 시간과 비교해 중력 주파수 이동과 고유 시간 간격을 어떻게 다르게 설명하는가?
• RQ3 주기적 상대성 이론은 어둠성 물질을 도입하지 않고도 은하계 회전 곡선을 정확히 모델링할 수 있는가?
• RQ4 주기적 시간 프레임워크는 수소 원자에서의 에너지 준위 분할, 특히 람브 시프트를 정확히 도출하는가?
• RQ5 주기적 시간 형식에 기반해 M87*와 같은 블랙홀의 예측된 사건의 지평선 반경과 스핀 매개변수는 무엇인가?

주요 결과

• 주기적 상대성 이론은 아인슈타인의 장 방정식을 만족하며, 태양계에서 일반 상대성 이론의 세 가지 고전적 검증을 재현한다.
• 이론은 천체론에서 프리드만 방정식을 예측하여 대규모 구조 형성과의 일관성을 지지한다.
• M87 블랙홀의 사건의 지평선 반경은 블랙홀의 슈바르츠실트 반경의 3배(3Rg)로 예측되며, 일반 상대성 이론의 Rg 예측과 다름을 보인다.
• M87 블랙홀의 후행성 및 반행성 스핀 매개변수(a_*)의 범위는 ±0.385에서 ±0.73 사이로 예측된다.
• 어둠성 물질을 도입하지 않고도 주기적 시간 프레임워크를 통해 은하계 회전 곡선이 정확히 재현된다.
• 주기적 시간 모델을 사용해 수소 원자의 에너지 준위, 특히 람브 시프트까지 성공적으로 예측하였다.