[论文解读] Quantum Foam, Gravity and Gravitational Waves

Reginald T. Cahill|arXiv (Cornell University)|Dec 12, 2003

Quantum Mechanics and Applications参考文献 11被引用 18

一句话总结

本文提出了一种基于空间作为量子泡沫系统的引力新理论，其中引力源于量子泡沫向物质的非均匀流入。该理论声称，通过该介质的绝对运动导致相对论效应，解释了诸如星系中‘暗物质’差异等引力异常现象，并将引力波识别为流入中的湍流，其依据是对七项历史实验（包括迈克耳孫-莫雷實驗與米勒實驗）的重新分析。

ABSTRACT

The new information-theoretic Process Physics has shown that space is a quantum foam system with gravity being, in effect, an inhomogeneous in-flow of the quantum foam into matter. The theory predicts that absolute motion with respect to this system should be observable, and it is shown here that absolute motion has been detected in at least seven experiments. As well this experimental data also reveals the existence of a gravitational wave phenomena associated with the in-flow. It is shown that Galilean Relativity and Special Relativity are in fact compatible, contrary to current beliefs: absolute motion actually causes the special relativity effects. The new theory of gravity passes all the tests of the previous Newtonian and General Relativity theories, but in addition resolves the numerous gravitational anomalies such as the spiral galaxy `dark matter' effect, the absence of `dark matter' in elliptical galaxies, the inconsistencies in measuring G, the borehole g anomaly, and others. It is shown that Newtonian gravity is deeply flawed, because the solar system from which it was developed has too high a spherical symmetry to have revealed key aspects of the phenomena of gravity, and that General Relativity inherited these flaws. The data are revealing that space has structure, and so indicates for the first time evidence of quantum space and quantum gravity effects.

研究动机与目标

• 解決長期存在的引力異常問題，例如螺旋星系中的‘暗物質’效應，以及測量G時的不一致現象。
• 挑戰廣義相對論的基礎假設，表明其繼承了牛頓力學的缺陷，這是因為太陽系具有高度球對稱性。
• 透過重新分析歷史上的干涉儀與射頻時間延遲實驗，為絕對運動提供證據。
• 提出一種新的引力波現象，即量子泡沫流入中的湍流，與愛因斯坦的預測不同。
• 透過證明絕對運動導致狹義相對論效應，統合伽利略相對論與洛倫茲相對論，調和此前相互矛盾的理論框架。

提出的方法

• 將引力重新解釋為量子泡沫向物質的非均勻流入，使用源自過程物理（Process Physics）的流體流入形式化方法。
• 將菲茨傑拉德-洛倫茲收縮與折射率效應應用於重新解釋氣體模式邁克耳孫干涉儀的條紋位移數據。
• 分析七項歷史實驗（邁克耳孫-莫雷、米勒、伊令沃斯、喬斯、紐貝德、德威特、托爾-科倫）的數據，以檢測絕對運動與流入的跡象。
• 將全球定位系統（GPS）作為實驗場，驗證流入引力模型，確認其與觀測到的時間膨脹與空間效應的一致性。
• 使用流入形式化模型模擬引力異常現象，如鑽孔g異常與星系旋轉曲線，顯示與實驗數據更好的吻合。
• 將引力波識別為流入中的湍流，可透過一階干涉儀網絡進行時間序列分析檢測。

实验结果

研究问题

• RQ1 能否透過將引力重新解釋為量子泡沫的非均勻流入，而不依賴暗物質來解釋螺旋星系中的‘暗物質’效應？
• RQ2 歷史實驗（如米勒與德威特的實驗）是否提供了絕對運動與空間流入的證據，與主流解釋相反？
• RQ3 測量引力常數G時的不一致現象，能否透過忽略量子泡沫結構的 flawed 牛頓框架來解釋？
• RQ4 觀測到的引力波現象是否源於量子泡沫流入中的湍流，與愛因斯坦預測的引力波不同？
• RQ5 能否透過證明絕對運動導致相對論效應，而非彼此矛盾，來調和伽利略相對論與洛倫茲相對論？

主要发现

• 重新分析五項氣體模式邁克耳孫干涉儀實驗（1887–1963）顯示，當納入菲茨傑拉德-洛倫茲收縮與折射率效應時，條紋位移一致，顯示存在絕對運動。
• 米勒的數據顯示季節性調制，與地球繞日運動一致，並顯示太陽周圍空間流入，支持流入引力模型。
• 德威特與托爾-科倫的射頻實驗確認了絕對運動，並揭示流入湍流，被解讀為與廣義相對論中不同的引力波。
• 新理論解釋了為何橢圓星系中‘暗物質’效應微弱，而螺旋星系中則顯著，這是因流入幾何與對稱性差異所致。
• 鑽孔g異常現象由流入模型解釋，該模型預測重力加速度隨深度變化可測量，與實驗數據一致。
• 該理論透過證明牛頓引力在根本上因太陽系高度球對稱性而存在缺陷，解決了G測量長期不一致的問題。