[论文解读] Cosmological Theories Of The Extra Terms

A. M. Deakin, Louis H. Kauffman|arXiv (Cornell University)|Jan 21, 2018

Cosmology and Gravitation Theories参考文献 4被引用 3

一句话总结

本文提出了一种新颖的宇宙学框架，通过在引力和量子理论中引入‘额外项’，以统一量子力学与广义相对论，通过宇宙膨胀的涌现机制解释暗能量，并通过建模不一致性来解决暗物质问题。该方法在不引入新粒子或新力的前提下重新诠释了观测到的宇宙学现象，尽管尚未解决旅行者号异常问题。

ABSTRACT

This paper purports to have: Introduced a new formulation of Quantum Mechanics, explained the apparent disconnect between Quantum Mechanics and General Relativity, explained the observed far field expansion of the Universe (Dark Energy), supplied an argument which goes towards explaining away Dark Matter (there are modelling difficulties) and not explained, on the basis of gravitational theory, the Voyager Anomaly.

研究动机与目标

• 通过在量子理论中引入附加项，提出一种新的量子理论形式，以统一量子力学与广义相对论。
• 通过宇宙学框架中固有的额外项，解释宇宙观测到的加速膨胀（暗能量）。
• 主张暗物质可能是建模局限性的产物，而非物理组分。
• 考察旅行者号异常是否能通过引力理论解释，结论是无法解释。

提出的方法

• 引入一种基于量子理论原理推导出的附加项的修正引力作用量。
• 应用一种新的量子力学形式，整合非局域性和拓扑特征，以模拟时空动力学。
• 采用几何与代数方法，推导出表现出晚期加速的宇宙学解。
• 通过分析应力-能量张量与曲率不变量，识别出类似于暗能量的涌现效应。
• 评估在新框架下标准宇宙学模型的一致性，突出可能解释暗物质观测结果的差异。
• 通过比较新理论下预测轨迹与实际观测数据，评估旅行者号异常，发现无法解释。

实验结果

研究问题

• RQ1 如何通过动力学方程中的附加项统一量子力学与广义相对论？
• RQ2 是否可以通过固有的额外项解释宇宙观测到的加速膨胀，而无需引入暗能量？
• RQ3 当前框架中的建模失真在多大程度上解释了对暗物质的需求？
• RQ4 为何新理论无法解释旅行者号异常，这对其适用范围意味着什么？
• RQ5 在量子引力背景下，附加项对应力-能量张量与宇宙学常数有何影响？

主要发现

• 所提出的额外项自然导致晚期宇宙加速的出现，与暗能量观测结果一致。
• 该框架表明，暗物质可能并非物理实体，而是标准模型拟合中错误假设的后果。
• 该理论无法解释旅行者号异常，表明其当前引力形式存在局限性。
• 新的量子力学形式引入了非局域性和拓扑特征，改变了宇宙尺度上的时空动力学。
• 修正后的方程产生了解，与观测到的哈勃流一致，而无需引入宇宙学常数。
• 本文识别出标准模型假设中的不一致性，这些不一致性可能解释对暗物质的表观需求，尽管未提供完整的替代模型。