[논문 리뷰] Quantum-Foam In-Flow Theory of Gravity and the Global Positioning System (GPS)

Reginald T. Cahill|ArXiv.org|2003. 09. 02.

Noncommutative and Quantum Gravity Theories참고 문헌 19인용 수 4

한 줄 요약

이 논문은 중력이 물질으로 향하는 양자우주모세(quantum-foam) 기초 물질의 비균일한 유동에서 기인하는 양자우주모세 내류 이론을 제안한다. 이 이론은 글로벌 포지셔닝 시스템(GPS)의 고구형대칭 경우에서 일반상대성 이론과 수학적으로 동치임을 보이며, 절대 운동, 뉴턴 이론을 벗어난 은하 내류, 난류에 의해 유도되는 중력파와 같은 독특한 효과를 예측한다. 이러한 효과들은 기존 실험 데이터에서 이미 관측되지만 일반상대성 이론으로는 설명되지 않는다.

ABSTRACT

It is shown that a new quantum-foam in-flow theory of gravity is mathematically equivalent to the General Relativity theory of gravity for the operation of the Global Positioning System (GPS). The differences between the two theories become experimentally evident in other situations such as in the so-called `dark matter' effect, in the observation of absolute motion and ipso facto in the observation of the in-flow motion into the Sun, and in the observation of a new class of gravitational waves, effects which are present in existing experimental observations, but are not within General Relativity. This new theory of gravity arises within the information-theoretic Process Physics.

연구 동기 및 목표

• 글로벌 포지셔닝 시스템(GPS) 맥락에서 온톨로지가 다름에도 불구하고, 새로운 양자우주모세 내류 중력 이론이 일반상대성 이론과 수학적으로 동치임을 보여주는 것.
• 특히 나비에형 중력 시스템(예: 나선은하)에서 새로운 이론과 일반상대성 이론 사이의 관측 가능한 차이를 특정하고 설명하는 것.
• 기존 실험 데이터를 바탕으로, 양자우주모세 기초 물질을 통한 공간 내 절대 운동 탐지의 이론적 기초를 제공하는 것.
• 우주마이크파배경(CMB) 정지 프레임과 절대 운동(AM) 속도 사이의 격리가 다크 매터가 아니라 내류 역학의 증거로 재해석되는지에 대해 설명하는 것.
• 간섭계 및 비간섭계 실험에서 이미 중력 내류장의 난류를 뜻하는 증거를 제공하고 있음을 보여주며, 이는 일반상대성 이론의 것과 다른 새로운 종류의 중력파를 의미한다.

제안 방법

• 뉴턴 중력과 일반상대성 이론의 외부 셰바르츠실트 계량을 모두 내류 역학계로 재구성하여, 유동이 양자우주모세 기초 물질을 통한 운동으로 해석되도록 하는 것.
• 양자우주모세가 물질으로 들어가는 효과적 유동의 비균일성에서 기인하는 중력 모델링을 위한 일반화된 내류 형식을 도입하는 것.
• 다중 원천(예: 태양과 은하수)의 내류 효과를 복합적으로 모델링하기 위해 속도 초월 원리를 적용하는 것. 이는 비구형 기하학에서 유용하다.
• 태양계의 관측된 절대 운동(RA = 5.2시간, Dec = -67° 방향으로 417 ± 40 km/s)을 선호 프레임과 질량체로의 유입을 뜻하는 증거로 사용하는 것.
• 역사적 간섭계 데이터(예: 밀러, 미클슨-모리)와 비간섭계 데이터(데위트)를 분석하여, 중력 내류장의 난류로 해석되는 지속적인 속도 변동을 식별하는 것.
• 고대칭성 GPS 경우에서 새로운 내류 이론을 일반상대성 이론의 형식으로 되돌려 맵핑하여, 물리적 해석은 다름에도 불구하고 수학적 동치성을 보여주는 것.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 양자우주모세 내류 중력 이론이 온톨로지가 다름에도 불구하고, 글로벌 포지셔닝 시스템(GPS)에서 일반상대성 이론의 예측을 재현할 수 있는가?
• RQ2 나비에형 중력 시스템(예: 나선은하)에서 새로운 양자우주모세 내류 이론과 일반상대성 이론 사이에 관측 가능한 차이가 발생하는가?
• RQ3 태양계의 절대 운동(417 ± 40 km/s)과 CMB 정지 프레임(369 km/s) 사이의 관측된 격리가 다크 매터가 아니라 질량체로의 물리적 유입을 뜻하는가?
• RQ4 간섭계 및 코axial 케이블 실험에서 지속적인 속도 변동이 중력 내류장의 난류로 해석될 수 있는가? 이는 새로운 종류의 중력파를 암시하는가?
• RQ5 내류 이론이 다크 매터 문제를 해결하는가? 즉, 보이지 않는 질량이 아니라, 나선은하에서 뉴턴 이론을 벗어난 내류 역학으로 은하 회전곡선을 설명하는가?

주요 결과

• 양자우주모세 내류 중력 이론은 GPS의 고구형대칭 경우에서 일반상대성 이론과 수학적으로 동치이며, 이는 그 운영 성공을 설명한다.
• 이 이론은 태양으로의 관측 가능한 공간 유입을 예측하며, 이는 일반상대성 이론으로는 설명되지 않는 절대 운동 관측과 일치한다.
• 태양계의 절대 운동(417 ± 40 km/s, RA = 5.2시간, Dec = -67° 방향)이 CMB 정지 프레임 속도(369 km/s)와 다름을 보이며, 이는 표준 상대성이론이 고려하지 못한 물리적 유입 효과를 시사한다.
• 간섭계(예: 밀러) 및 비간섭계(데위트) 데이터에서 관측된 중력 내류장의 난류는 일반상대성 이론의 것과 다른 새로운 종류의 중력파를 뜻하는 증거를 제공한다.
• 이 이론은 '다크 매터' 효과를 보이지 않는 질량이 아니라, 나선은하에서 비구형 내류 역학의 결과로 설명하며, 이는 뉴턴 예측에서 벗어나는 현상이다.
• 일반상대성 이론이 나비에형 시스템(예: 은하수)을 설명하지 못하는 이유는 뉴턴 중력의 구형대칭 제한을 물려받았기 때문이며, 이 문제는 내류 이론이 해결한다.