双子宇宙宇宙論

En résumé (grâce à un LLM libre auto-hébergé)

  • このテキストは二重宇宙の宇宙論を探求し、物理定数Gとcの一定性を調べる。
  • 一般相対性理論の式とロバートソン・ウォーカー計量への応用について論じる。
  • 論文は宇宙論的枠組みにおいて時間と光の速度の可能性のある変化を示唆している。

双子宇宙の宇宙論 双子宇宙の宇宙論(p 5)
5)Gとcの定数性について。

...G(重力)とc(光の速度)の2つの量を考えてみる。これらはアインシュタイン定数cに含まれる。この定数は古典的に次のように決定される:

メトリックは次のように表される:
(12)

式12

ここで、gmn(L)はローレンツメトリックテンソルであり、e gmnは非常に小さな時間に依存しない摂動(ほぼローレンツ型のメトリックテンソル)を表す。さらに、古典理論との密接な関係を確立するために、測地線に沿った粒子の速度がcよりはるかに小さいと仮定する、つまり:

(13)

式13

次に、測地線の微分方程式に同じ近似を適用する:

(14)

式14

すると次のようになる:

(15)

式15

定常状態の条件を超えて、次のように書くのが一般的である:

(16) dx° = c dt

これは光の速度cと時間tの両方を導入する。さらに:

(17)

式17

測地線方程式は次のようになる:

(18)

ニュートンモデルと一致させると、重力の摂動ポテンシャルをメトリックに関連付けることができる:

(19)

低密度ρ₀と低速度の媒体を考えると、エネルギー・物質テンソルは次のように簡略化される:

(20)

式20

そのトレースはρ₀である。したがって、場の式の右辺は(21)となる。

定常状態の仮定のもとでは、次の式が得られる:

(22)

式22

ポアソン方程式と一致させると、場の式の未知定数cが決定される:

(23)

式23

cが絶対定数として扱われない場合、仮定d = 0に基づき、式(1)の発散ゼロ性は保証されなくなる。これは物理の保存則を提供する。しかし、cの定数性がGとcの別々の定数性を必要としないことを指摘しておく必要がある。なぜなら、我々は(23)を時間に依存しないメトリック(12)から導き出したからである。したがって、より緩い条件に移行できる:

(24)

式24

...この考えは、著者が1988-89年に論文[12,13,14]で提案した。しかし、我々の知る限り、光の速度の長期的な変化という考えは、V.S.トロイストキーによってより早く導入された[11]。

6)ロバートソン・ウォーカーのメトリック。

...宇宙が等方的であり、リーマンメトリックで記述可能であると仮定すると、古典的なロバートソンメトリックが得られる:

(25)

式25

宇宙が均一であると仮定すると、T = A(T)であり、空間的に均一な宇宙論的解は次の式から導かれる:

(26) S = c ( **T **- A(T)) = 0

このメトリックは式(1)に導入され、右辺はゼロである。すると次の2つの式のセットが得られる:

(27)

式27

(28)

式28

(27)と(28)から、次の結果を得る:

(29) k = -1(負の曲率)および R = x°

x°は「時系列のマーカー」である。ただ一つの解(k = -1)があることに注意する。もし通常の方法でx°をctと見なし、cを絶対定数とすると、よく知られた自明な解R = ctが得られる。このような方法で宇宙時間tをある程度任意に定義する。しかし、後ほど示すように、非標準的な方法で定義することもできる。