[论文解读] A possible mechanism for the origin of inertia in de Sitter-fantappié-arcidiacono projective relativity

Leonardo Chiatti|arXiv (Cornell University)|May 23, 2011

Cosmology and Gravitation Theories参考文献 15被引用 7

一句话总结

本文提出，在德西特-丰塔皮耶-阿尔奇亚多诺射影相对论中，惯性起源于宇宙的‘原始时代’，通过一种微分几何机制确立惯性系。该过程假定会留下宇宙流体的颗粒化结构，可能至今仍可观测为星系中的暗物质聚集。

ABSTRACT

Fantappié-Arcidiacono projective relativity, also known as "de Sitter relativity", provides a formulation of mechanics according to which it is possible to identify an inertial frame of reference by means of kinematic methods. This article presents the hypothesis that inertial frames of reference originated during the so-called "archaic era" of the Universe. A simple mechanism is proposed for this process. Such a process could leave behind cosmic fluid granulation, which could manifest itself in the present Universe as a clustering of dark matter in galaxies.

研究动机与目标

• 在德西特-丰塔皮耶-阿尔奇亚多诺射影相对论框架下，解释惯性系的物理起源。
• 研究该形式体系中的运动学方法如何在早期宇宙自然产生惯性。
• 提出一种将惯性的出现与大尺度宇宙结构（特别是暗物质聚集）联系起来的机制。
• 探讨该机制的宇宙学意义，尤其是其对当今可观测信号的潜在影响。

提出的方法

• 采用丰塔皮耶-阿尔奇亚多诺射影相对论（亦称‘德西特相对论’）作为基础理论框架。
• 提出惯性系在宇宙原始时代的动态演化过程中，通过射影几何中的运动学约束而形成。
• 提出一种机制：惯性结构的形成将导致残留的宇宙流体颗粒化。
• 分析此类颗粒化在何种运动学与几何条件下可延续至今。
• 利用射影相对论形式体系，建模从原初运动学结构到可观测惯性效应的演化过程。
• 通过宇宙学尺度的推演，将所得颗粒化结构与星系中的暗物质聚集联系起来。

实验结果

研究问题

• RQ1 在射影相对论中，惯性系能否仅通过运动学手段定义？
• RQ2 原始时代中何种物理过程可导致惯性的自发出现？
• RQ3 惯性结构的形成是否可能留下可观测的宇宙流体颗粒化图案？
• RQ4 这种颗粒化在多大程度上可与星系中观测到的暗物质聚集相联系？
• RQ5 该机制对宇宙大尺度结构的宇宙学意义为何？

主要发现

• 本文提出，惯性系起源于原始时代，其根源在于德西特-丰塔皮耶-阿尔奇亚多诺射影相对论中的运动学机制。
• 该机制在惯性出现的同时产生残余的宇宙流体颗粒化结构。
• 该颗粒化结构被假定持续存在于现今宇宙，并表现为星系中的暗物质聚集。
• 该模型提供了一种无需引入马赫原理或外部场的运动学与几何学解释，用于说明惯性。
• 修订版第7节的扩展内容强化了颗粒化作为潜在暗物质信号的宇宙学解释。
• 该框架为惯性提供了一种新颖且非传统的解释，将基本时空结构与大尺度宇宙结构联系起来。