[論文レビュー] A New Light-Speed Anisotropy Experiment: Absolute Motion and Gravitational Waves Detected

Reginald T. Cahill|ArXiv.org|Oct 11, 2006

Relativity and Gravitational Theory参考文献 18被引用数 40

ひとこと要約

本論文は、特定の方向（右帰角 ≈ 5.5 時間、赤緯 ≈ -70°）において、光の速度の異方性を 300,000 ± 400 ± 20 km/s で検出する新しい一方向同軸ケーブル実験を提示している。これは、ミラー、トール＝コレン、デ・ヴィットの先行結果を確認するものであり、観測された異方性と重力波信号が、アインシュタインの光速度の等方性に関する仮説に反する動的な 3 次元空間を示しており、絶対運動と自己相互作用を有する空間に基づくプロセス物理学枠組みにおいて、特殊相対性理論および重力理論を再解釈することを主張している。

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.

研究の動機と目的

• 一方向の光速を同軸ケーブルを用いて測定し、特殊相対性理論の基礎的仮説（光速があらゆる方向で等方的である）に反する異方性を検出すること。
• 真空中のミケルソン干渉計が、ガスモードでは感度を示すにもかかわらず、なぜ光速の異方性を検出できないかという長年のパラドックスを解消すること。
• 歴史的実験（例：ミラー、1925/26年）および現代の RF 同軸測定で観測された異方性が、絶対運動と重力波信号を伴う動的な 3 次元空間の証拠であることを示すこと。
• 現代の真空中干渉計が異方性を検出できない理由が、感度に不可欠なガス依存補正を除去する設計上の欠陥に起因することを示すこと。
• 観測された効果（例：空間の自己相互作用パラメータとしての微細構造定数）が、絶対運動と自己相互作用を有する空間に基づくプロセス物理学枠組みにおける重力と量子力学の統一理論を支持すること。

提案手法

• 一方向の時間測定法を同軸ケーブルに適用し、電波周波数（RF）電磁波の伝搬速度を測定する。2つの同期された原子時計を必要としない。
• この手法は v/c の1次に依存するため、ミケルソン干渉計の2次に依存するものとは異なり、異方性に対してより感度が高く、屈折率の抑制に依存しない。
• 装置は、2002年のミケルソン干渉計の再解釈に基づく相対論的補正を用いてキャリブレーションされる。この補正は、絶対運動に起因する長さの収縮を考慮している。
• フラインダーズ大学の検出器は、高安定性を実現するための完全光信号式時間測定システムを用い、時計のずれを排除する。
• データは、電磁波の速度の方向依存性を解析し、異方性ベクトルの赤経と赤緯を統計的フィッティングにより特定する。
• 結果は、ミラーの1925/26年ガスモード干渉計およびトール＝コレン、デ・ヴィットによる RF 同軸実験を含む7つの先行実験と比較され、観測された異方性と重力波信号の整合性を確認する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 地球に固定された実験フレームにおいて、動的な 3 次元空間モデルが予測するように、一方向の光速が方向に依存して異方的であるか？
• RQ2 現代の真空中ミケルソン干渉計は、なぜガスモードでは感度を示すにもかかわらず、光速の異方性を検出できないのか？
• RQ3 RF 同軸ケーブル測定は、2方向干渉計や原子時計の同期に依存せず、一方向の光速異方性を直接的に1次的にテストできるか？
• RQ4 観測された光速の変動（±400 ±20 km/s）は、一般相対性理論が予測するものとは異なる種別の重力波信号に対応するか？
• RQ5 微細構造定数が、複数の独立したテストで一貫性を示すように、空間の自己相互作用強度が微細構造定数として定量化されるか？

主な発見

• 同軸ケーブル実験における一方向の光速は、赤経 5.5 ± 2 時間、南赤緯 70 ± 10 度の方向で 300,000 ± 400 ± 20 km/s と測定され、顕著な異方性を示している。
• 観測された異方性は、ミラーの1925/26年ガスモード干渉計およびトール＝コレン、デ・ヴィットによる RF 同軸実験を含む7つの先行実験と整合しており、繰り返し観測される信号であることを確認している。
• この実験は、光の速度に重力波に似た変調を発見し、一般相対性理論が予測するものとは異なる種別の新しい重力波として解釈されている。
• ミケルソン干渉計が真空中で異方性を検出できないのは、ガスを除去することで、相対論的効果と屈折率に依存する必要があるキャリブレーションが破壊されるためである。
• データは、絶対運動を伴う動的な 3 次元空間の存在を支持しており、長さの収縮が観測者に依存せず、フィッツジェラルド＝ローレンツの収縮と整合的である。
• 空間の自己相互作用パラメータは微細構造定数として特定され、量子理論と重力の深い統一が、プロセス物理学の枠組みによって実現可能である可能性を示唆している。