[論文レビュー] Periodic invariant, general relativity predictions and origin of universe

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

Scientific Research and Discoveries被引用数 4

ひとこと要約

本稿では、曲がった時空の代わりに周期的時間枠組みを用いる平坦な時空の一般相対性理論の代替理論として、周期的相対性（PR）を提案する。PRはアインシュタインの場の方程式を保持し、重力による時間の遅れを周期的時間によって説明する。PRは銀河の回転曲線、水素スペクトル（ラムシフトを含む）、ブラックホールの事象の地平線半径（3Rg）を正確に予測し、ローレンツ不変な加速度を介して量子力学と統合する。

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.

研究の動機と目的

• 曲がった時空を排除しながらアインシュタインの場の方程式を満たす平坦な時空の代替理論を構築すること。
• 周期的時間を基本パラメータとして導入することで、一般相対性理論と量子力学の不一致を解消すること。
• 線形時間ではなく周期的時間に基づいて重力による周波数シフトと固有時間間隔を説明すること。
• 太陽系のテストや宇宙論におけるフリードマン方程式を含む、一般相対性理論の主要予測を再現すること。
• ダークマターを必要とせず、銀河の回転曲線と量子エネルギー準位（ラムシフトを含む）を正確に解明すること。

提案手法

• 周期的時間を基本時間パラメータとして組み込んだ動的な平坦計量にミンコフスキー計量を置き換えること。
• 重力質量と相対論的質量を等しくする動的な弱い等価原理を導入し、重力的効果を導出すること。
• 周期的時間を使って、重力場内での粒子の固有時間間隔と重力的周波数シフトをモデル化すること。
• ダークマターを必要とせずに、周期的時間枠組みを用いて銀河の回転曲線の解を得ること。
• 周期的時間効果を組み込むことで、水素原子のエネルギー準位（ラムシフトを含む）に適用すること。
• 周期的時間形式を用いてブラックホールの事象の地平線半径とスピンパラメータを予測し、M87では3Rg、a_*は±0.385から±0.73の範囲となる。

実験結果

リサーチクエスチョン

• RQ1 平坦な時空理論として周期的時間を用いることで、太陽系および宇宙論において一般相対性理論の予測を再現できるか？
• RQ2 周期的時間は、一般相対性理論における線形時間とは異なり、重力的周波数シフトと固有時間間隔をどのように説明するか？
• RQ3 周期的相対性は、ダークマターを仮定せずに銀河の回転曲線を正確にモデル化できるか？
• RQ4 周期的時間枠組みは、水素原子のエネルギー準位の分裂（ラムシフトを含む）を正しく得るか？
• RQ5 周期的時間形式に基づいて、M87*のようなブラックホールの予測される事象の地平線半径とスピンパラメータは何か？

主な発見

• 周期的相対性はアインシュタインの場の方程式を満たし、太陽系における一般相対性理論の三つの古典的テストを再現する。
• 理論は宇宙論においてフリードマン方程式を予測し、大規模構造形成と整合性を示す。
• M87ブラックホールの事象の地平線半径は、シュバルツシルト半径の3倍（3Rg）であると予測され、GRの予測（Rg）とは異なる。
• M87ブラックホールの前向きおよび後退スピンパラメータ（a_*）の範囲は、±0.385から±0.73の間であると予測される。
• ダークマターを必要とせず、周期的時間枠組みによって銀河の回転曲線が正確に再現される。
• 周期的時間モデルを用いることで、水素原子のエネルギー準位（ラムシフトを含む）が成功裏に予測される。