[論文レビュー] Perfect Structure of the Special Relativity, Superluminal, Neutrino-Photon Mass and New Entangled Interaction

Yi‐Fang Chang|arXiv (Cornell University)|Aug 2, 2007

Quantum optics and atomic interactions参考文献 8被引用数 3

ひとこと要約

本稿は、一般化ローレンツ変換（GLT）と光子専用変換（PT）を導入することで、特殊相対性理論をテキソンや超光速現象、非ゼロの光子・ニュートリノ質量へと拡張する統一的枠組みを提案する。標準ローレンツ変換は光子やニュートリノに対して不十分であり、量子もつれは新たな第5の基本的相互作用を表す可能性があり、GLTを用いて記述可能であると主張する。これにより、質量と非局所性に新たな意味を持つ完全なローレンツ群構造が形成される。

ABSTRACT

First, some superluminal phenomena and experiments are introduced briefly. Next, based on the basic principles of the special relativity, the Lorentz transformation (LT) with smaller velocity and the general Lorentz transformation (GLT) with larger velocity should be derived simultaneously by the classification of the timelike and the spacelike intervals. In deriving LT, an additional independent hypothesis has been used, thus the values of velocity are restricted absolutely, and the spacelike interval is excluded. LT and GLT are connected by the de Broglie relation. The fundamental properties of any four-vector and the strange characteristic which these tachyons should possess are described. The various superluminal transformations are discussed. Further, we think that LT is unsuitable for photon and neutrino, the photon transformation (PT) is unified for space and time. It may reasonably overcome some existing difficulties, and cannot restrict that the rest mass of photon and neutrino must be zero. LT, GLT and PT together form a complete structure of the Lorentz group. Finally, we discuss that new experiments on the quantum entangled state shown some characters, for example, coherency, nonlocality, quantum teleportation and superluminal. Further, it should be a new fifth interaction, and may probably apply GLT.

研究の動機と目的

• 非ゼロの静止質量を有する可能性のある光子やニュートリノへの標準ローレンツ変換の適用に生じる矛盾を解消すること。
• 一般化ローレンツ変換（GLT）を用いてテキソンや超光速粒子の時空変換を統一すること。
• 空間と時間を対称的に取り扱い、光子質量に制限を課さない光子専用変換（PT）を提案すること。
• 量子もつれ現象が、既知の4つの力とは異なる新たな基本的相互作用を表す可能性があるかを検討すること。
• 標準LT、GLT、PTを統合した完全なローレンツ群構造を確立し、超光速力学およびテキソンの性質に新たな意味をもたらすこと。

提案手法

• 時間的・空間的区間の分類に基づき、標準ローレンツ変換（LT）と一般化ローレンツ変換（GLT）を導出する。さらに、速度値を制限する追加の独立仮説を導入する。
• 空間と時間の変換を統合する光子変換（PT）を導入し、標準LTとは異なり、非ゼロの光子静止質量を許容する。
• ド・ブロイ関係を用いて標準LTとGLTを結びつけ、亜光速と超光速領域の間の連続的遷移を可能にする。
• テキソンの4ベクトル構造と、負のエネルギー、逆転因果性といった奇妙な物理的特性を分析する。
• 量子もつれ現象（コherently、非局所性、トランスポート）がGLTによって記述可能であり、新たな第5の基本的相互作用を表す可能性があると提唱する。
• LT、GLT、PTを統合した完全なローレンツ群フレームワークを構築し、亜光速、超光速、光子専用変換を統一する。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 非ゼロの静止質量を有する可能性のある粒子（光子やニュートリノ）に対して、標準ローレンツ変換を一貫して適用できるか。
• RQ2 因果性や対称性を損なわず、特殊相対性理論の原則から超光速変換を導出する方法は何か。
• RQ3 ド・ブロイ関係は、亜光速と超光速領域の時空変換を結ぶ役割を果たすか。
• RQ4 量子もつれ現象が、新たな基本的相互作用の現れ方であると解釈できるか。その場合、一般化ローレンツ変換によってどのように記述できるか。
• RQ5 LT、GLT、PTの統合フレームワークは、テキソンと非ゼロ静止質量を持つ質量ゼロ粒子を含む完全で一貫性のあるローレンツ群を形成するか。

主な発見

• 標準ローレンツ変換（LT）は、速度制限と空間的区間の除外により、光子やニュートリノに対して不適切であることが示された。
• 超光速粒子のための一般化ローレンツ変換（GLT）が導出され、非ゼロの静止質量と空間的区間の一貫性のある取り扱いが可能となった。
• 空間と時間の変換を統合し、非ゼロの光子静止質量を許容する新しい光子変換（PT）が提案され、標準LTの制限を克服した。
• テキソンは、負のエネルギーと逆転因果性といった特異な性質を有しており、仮説的な超光速性と整合的であることが分かった。
• 非局所性や量子トランスポートを含む量子もつれ現象は、GLTによって記述可能であり、新たな第5の基本的相互作用の兆候であると示唆された。
• LT、GLT、PTの組み合わせにより、テキソンと質量拡張された現象を含む完全で一貫性のあるローレンツ群構造が形成された。