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基于宇宙学原理与杨-米尔斯引力的精确退行速度与宇宙红移

综合物理 2019-08-06 v1

摘要

基于宇宙学原理与超宏观极限下的量子杨-米尔斯引力,我们获得了在惯性系 FF(t,x,y,z)F\equiv F(t,x,y,z) 中测得的精确退行速度与宇宙红移 z。对于物质主导的宇宙,我们有有效宇宙度规张量 Gμν(t)=(B2(t),A2(t),A2(t),A2(t)), ABt1/2G_{\mu\nu}(t)=(B^2(t),-A^2(t),-A^2(t),-A^2(t)), \ A\propto B\propto t^{1/2},其中 ttFF 系中具有时间的操作意义。我们假设一个涉及 Gμν(t)G_{\mu\nu}(t) 的宇宙作用量 SScosS\equiv S_{cos},并推导出质量为 mm 的遥远星系的运动“大久保方程” Gμν(t)μSνSm2=0G^{\mu\nu}(t)\partial_\mu S \partial_\nu S - m^2=0。该宇宙方程预言了在惯性系 FF 中观测到的精确退行速度 r˙=rH/[1/2+1/4+r2H2/Co2]<Co\dot{r}=rH/[1/2 +\sqrt{1/4+r^2H^2/C_o^2} ]<C_o,其中 H=A˙(t)/A(t)H=\dot{A}(t)/A(t)Co=B/AC_o=B/A。对于小速度,我们有通常的哈勃定律 r˙rH\dot{r} \approx rH 描述退行速度。遵循加速吴-多普勒效应的表述,我们研究了在 FF 中测得的宇宙红移 z。自然地对从加速遥远星系发出的光假设无质量大久保方程 Gμν(t)μψeνψe=0G^{\mu\nu}(t)\partial_\mu \psi_e \partial_\nu \psi_e=0。基于物理定律极限延续原理,我们获得了协变波四矢量在惯性系与加速系之间的变换,并预言了在惯性系 FF 中观测到的精确退行速度与宇宙红移的关系 z=[(1+Vr)/(1Vr2)1/2]1z=[(1+V_r)/(1-V_r^2)^{1/2}] - 1,其中 Vr=r˙/Co<1V_r=\dot{r}/C_o<1。该宇宙模型的这些预言与小速度下的实验一致,并应被进一步检验。

关键词

引用

@article{arxiv.1908.01585,
  title  = {Exact Recession Velocity and Cosmic Redshift Based on Cosmological Principle and Yang-Mills Gravity},
  author = {Jong-Ping Hsu and Leonardo Hsu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1908.01585},
  year   = {2019}
}

备注

7 pages, to be published in Chinese Physics C. (2019)