[论文解读] Measurements of the Gravity Waves Velocity

V. A. Dubrovskiy|arXiv (Cornell University)|Jun 20, 2001

Geophysics and Gravity Measurements参考文献 1被引用 7

一句话总结

本文提出引力波的传播速度约为光速的10^9倍，其依据是微地震背景峰与附近恒星引力势涨落之间的共振模型。通过将观测到的地震频峰与恒星距离利用关系式 ν = C/λ（其中 λ/2 ≈ L）进行关联，作者推导出引力波速度远超光速c，挑战了相对论不变性，并暗示存在一种几乎无延迟效应的静态引力场。

ABSTRACT

Some results are presented of the Earth's microseismic background. It is assumed that background peaks should correspond to the resonance gravity-wave exchange in the system of two gravity-connected bodies. The microseismic spectrum is compared with the distribution of gravity potential of the nearest stars. A close peak-to-peak correspondence is found. This correspondence and resonance condition lead to an evaluation of the gravity-wave velocity. The resulting value is nine orders of magnitude more than the velocity of light. Some consequences of such result are discussed.

研究动机与目标

• 研究微地震背景峰是否可能源于地球与附近天体之间引力波交换的共振现象。
• 通过将观测到的地震频峰与附近恒星的引力势分布进行匹配，确定引力波的速度。
• 评估引力波速度远超光速对基础物理的影响，包括因果性、真空结构及波转换。
• 探讨如此高的引力波速度与现有物理真空作为弹性介质模型的一致性。
• 评估观测到的微地震谱是否反映了距离地球4秒差距内恒星引力势相关的共振现象。

提出的方法

• 利用位于塞瓦斯托波尔辛菲罗波尔大学的激光干涉仪，通过频谱分析仪（SK4-72）增强噪声中的周期性成分，分析微地震背景数据。
• 从平均40秒记录（共1024条）中识别出0.2–2.3 Hz范围内的六个显著频率峰，代表地球-天体系统的共振响应。
• 将观测到的微地震谱与距离地球4秒差距内及更亮恒星的理论引力势分布进行比较，使用标准天文学距离和质量数据。
• 应用共振条件 λ/2 ≈ L（L为地球与天体的距离）及波关系式 ν = C/λ，从观测频率估算引力波速度C。
• 将理论引力势曲线归一化，使其在2.28 Hz处与观测到的微地震振幅匹配，以验证峰之间的对应关系。
• 采用物理真空的弹性模型，解释引力波速度约为光速10^9倍的含义，包括波转换与通过自振荡决定的粒子寿命。

实验结果

研究问题

• RQ1 观测到的微地震背景峰是否可由地球与附近恒星之间的引力波共振交换解释？
• RQ2 若观测到的地震峰对应于已知恒星距离的共振，引力波的隐含速度是多少？
• RQ3 当引力波速度远超光速时，对狭义相对论和因果性的有效性有何影响？
• RQ4 如此高的引力波速度对宇宙结构与演化有何后果？
• RQ5 物理真空的弹性模型能否解释观测到的共振现象以及基本粒子的缓慢衰变？

主要发现

• 在0.2 Hz、0.4 Hz、0.6 Hz、0.9 Hz、1.0 Hz 和 2.3 Hz 处观测到六个明显的微地震峰，表明地球-天体系统中存在共振激发。
• 观测到的微地震谱与距离地球4秒差距内及更亮恒星的引力势分布之间存在高度一致的峰对峰对应关系。
• 基于共振条件 ν = C/λ 与 λ/2 ≈ L，估算出引力波速度约为光速的10^9倍。
• 当以更高频率分辨率分析时，微地震数据中1 Hz的宽峰分裂为0.9 Hz和1.0 Hz两个子峰，分别对应于距离分别为2.7 pc和3.5 pc的两组恒星。
• 该模型表明，由于引力波速度极高，其在宇宙尺度上可视为近乎静态，从而最小化延迟效应并维持因果联系。
• 弹性真空模型预测引力波与电磁波可相互转换，但效率极低（约10^-9），因此此类效应仅在大尺度系统中显著。