JPH04506242A - Apparatus and method for generating anti-gravity forces - Google Patents

Apparatus and method for generating anti-gravity forces

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JPH04506242A JP2510111A JP51011190A JPH04506242A JP H04506242 A JPH04506242 A JP H04506242A JP 2510111 A JP2510111 A JP 2510111A JP 51011190 A JP51011190 A JP 51011190A JP H04506242 A JPH04506242 A JP H04506242A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。 (57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 反重力の力を生成する装置および方法 発明の分野 本発明は、斥力を与える方法および装置、とくに推進および浮遊を与えるために 適合する反重力の斥力を与える方法および装置に関する。[Detailed description of the invention] Apparatus and method for generating anti-gravity forces field of invention The present invention provides a method and apparatus for providing repulsion, particularly for providing propulsion and levitation. A method and apparatus for providing a compatible anti-gravity repulsion.

発明の背景 引力の重力の力は数世紀の間研究の主題であった。理解の発展および現在の状態 は、付録Iにより例示される。伝統的には、重力の引力は、原子および原子以下 の構造の現在支持されている理論と区別され、宇宙論の時空の大きい尺度の様相 を適用する宇宙物理学の分野において提出された抄録により例示される。しかし ながら、尺度を基礎にした物質の分析の不統一は、実際の実験的測定と比較した とき、生ずる模型における不一致および予測不可能性をを生ずる。Background of the invention The gravitational force of attraction has been the subject of research for several centuries. Development and current state of understanding is illustrated by Appendix I. Traditionally, gravitational attraction has been associated with atomic and subatomic The large-scale aspects of spacetime and cosmology are distinguished from currently supported theories of the structure of Illustrated by abstracts submitted in the field of astrophysics applying astrophysics. but However, inconsistencies in scale-based analysis of materials compared to actual experimental measurements This results in inconsistencies and unpredictability in the resulting model.

ニュートンの重力において、距離rで分離された質量m1およびm2の2つの粒 子の間の相互の引力は、 であり、ここでGは重力定数であり、その値は6.67XIQ−”Nm”kg− 2である。ニュートンの理論は重力の力の正しい記述を与えるが、重力のほとん どの自然力の面はなおよ(定義されていない。それでは重力のどの面が最も重要 であるかは、われわれが最も基礎的であると考えることである。ニュートンの第 2法則、F=ma (1,2) を彼の重力法則と比較することにより、次の方程式を使用することによって自由 落下する物体の運動を記述することができる:および重力質量(重力の力に比例 する)を表し、MΦは地球の重力質量であり、そしてrは地球の中心から取った 物体の位置のベクトルである。In Newtonian gravity, two grains of masses m1 and m2 separated by a distance r The mutual attraction between children is , where G is the gravitational constant and its value is 6.67XIQ−”Nm”kg− It is 2. Newton's theory gives a correct description of the force of gravity, but most of the Which aspects of natural forces are even more important (undefined? So which aspects of gravity are the most important? What we consider to be the most fundamental thing is whether it is true or not. newton's number 2 laws, F=ma (1, 2) by comparing with his law of gravity, and by using the following equation The motion of a falling object can be described: and the gravitational mass (proportional to the force of gravity) ), MΦ is the gravitational mass of the Earth, and r is taken from the center of the Earth. It is a vector of the position of the object.

上の方程式は、 と書き換えることができる。ガリレオのピサの実験から現在までの広範な実験的 は、選択した物体に無関係に、重力の力により生成した物体の加速が同一である ことを示し、方程式(1,4)から、m、/m+の値がすべての物体について同 一であることを意味する。換言すると、われわれは mt/m+=普遍定数 (1,5) を有する。The above equation is It can be rewritten as Extensive experimental coverage from Galileo's Pisa experiments to the present day is the acceleration of an object produced by the force of gravity is the same, regardless of the object selected From equations (1, 4), we can see that the values of m and /m+ are the same for all objects. It means being one. In other words, we mt/m+=universal constant (1, 5) has.

物理学において、普遍定数の発見はしばしば完全に新しい理論の発展に導く。光 の速度の普遍定数Cから、相対性の特別の理論が誘導された;そしてブランク定 数りから、量子理論が誘導された。したがって、普遍定数mg/m+は重力の問 題に対して重要であろう。ニュートンの重力を使用する理論的困難は、関係式( 1,5)がニュートンの理論において(1,1)および(1,2)の外に自然の 別の法則として内在的に存在する理由をちょうど説明する。さらに、天体観測お よびニュートンの天体力学に基づく予測の間の矛盾が存在し、そしてニュートン の理論が支持する尺度でニュートンの重力に変形することができるアインシュタ インの一般相対性理論の発展まで、それらは調和することができなかった。In physics, the discovery of universal constants often leads to the development of completely new theories. light A special theory of relativity was derived from the universal constant C of the velocity of; and the blank constant Quantum theory was derived from numbers. Therefore, the universal constant mg/m+ is the problem of gravity. It may be important for the topic. The theoretical difficulty of using Newton's gravity is that the relation ( 1,5) is a natural addition to (1,1) and (1,2) in Newton's theory. It just explains why it exists intrinsically as another law. In addition, astronomical observation A contradiction exists between predictions based on Newton's celestial mechanics, and Newton Einstadian gravity can be transformed into Newtonian gravity on a scale supported by the theory of They could not be reconciled until Yin's development of general relativity.

宇宙論的尺度で、一般相対性理論は実験的に正しかった:しかしながら、それは ガリレオの法則の欠陥のある動力学の公式化に基づく。アインシュタインは彼の 重力場の方程式を誘導するための基礎として、彼が「等価原理」と呼ぶ法則のあ る種の運動学の結果を取り上げた。その等価原理が量子重力理論を提供しない。On cosmological measures, general relativity was experimentally correct: however, it Based on a flawed dynamical formulation of Galileo's law. Einstein is his As a basis for deriving the gravitational field equation, he used a law he called the "equivalence principle." The kinematics results of several species are discussed. The equivalence principle does not provide a theory of quantum gravity.

アインシュタインの「等価原理」のあるそれ以上の議論は、付録IIの抜粋によ り提供される。Some further discussion of Einstein's Equivalence Principle can be found in excerpts from Appendix II. provided.

さらに、一般相対性理論は、原子的尺度でな(、宇宙論的尺度で物質を取り扱う 部分的理論である。すべての引力に引かれる(gravitating)物体は 物質から構成され、そして基本粒子、例えば、レブトンである電子、およびプロ トンおよびニュートロンを構成するフォークから構成される。重力は基本粒子か ら由来する。原子の性質および原子以下の物理学の支配的な理論は量子力学であ り、そして量子論と一般相対性理論との結合は周知の問題の結合である。現代の 理論において、量子重力の満足すべき理論は存在せず、時空の幾何学的構造への 量子力学の最も簡単な応用は重大な概念的困難に直面する。量子重力理論は宇宙 定数を特定しなくてはならないということが、その成功に対して内在する。宇宙 定数は真空のエネルギー密度、すなわち、空の空間の単位体積中のエネルギーの 量、として最も簡単に定義することができる。宇宙定数を含有する重力方程式は 付録Vlの(方程式52.08)である。Furthermore, general relativity treats matter not on an atomic scale (but on a cosmological scale). It is a partial theory. All gravitating objects are consists of matter and has fundamental particles such as electrons, which are lebutons, and protons. It consists of forks that make up the ton and neutron. Is gravity a fundamental particle? It originates from The dominant theory of atomic properties and subatomic physics is quantum mechanics. , and the combination of quantum theory and general relativity is a combination of well-known problems. contemporary In theory, there is no satisfactory theory of quantum gravity; The simplest applications of quantum mechanics face significant conceptual difficulties. quantum gravity theory is the universe It is inherent to its success that constants must be identified. universe The constant is the energy density of the vacuum, i.e. the amount of energy in a unit volume of empty space. can be most easily defined as a quantity. The gravitational equation containing the cosmological constant is (Equation 52.08) in Appendix Vl.

量子力学に従い、宇宙定数の値はゼロでないことがあり、そして原理的には、真 空のエネルギー密度は任意の正または負の体積を仮定することができ、そして粒 子物理学および重力についての現在の考えはそれが非常に大きいことを示唆する 。宇宙定数は、ゼロでない真空のエネルギー密度はアインシュタインの一般相対 性理論により生成された時空の幾何学的構造上に現れるという、特徴ある効果を 探すことによって、おおよそ測定することができる。このような効果は発見され てきておらず、そして現在の観測の限界は宇宙定数が約IQ−128の食い違い ファクター(staggering facter)による理論期待値より小さ いことを意味する。量子力学、一般相対性理論または両者を否定しないで、理論 的期待値と実験的現実との間のこの大きい不一致を説明する唯一の方法は、真空 のエネルギー密度への種々の寄与の間の取り消しをを生ずる、きわめて正確な、 全く不可解な結合に、自然のパラメーターが関係するということを仮定すること である。宇宙定数についての研究は、宇宙の空間幾何学を記述する量子力学の波 動関数を計算するために、ステフェン・ホーキング(Stephen Hawk ing)および彼の共同者による手順に基づく。この理論が述べるところによる と、われわれの宇宙における量子力学のプロセスは、われわれの宇宙および互い にワームホール(wo rmh o I e s)を通して結合する他の宇宙を つくりそして破壊する。ホーキングの理論および変数αの理論からなるシトニー ・コウルマン(Sidney Coleman)の拡張、ここでワームホールが αを経て物理学的パラメーターの値に影響を与える、のそれ以上の議論は、付録 IIIに含まれている。According to quantum mechanics, the value of the cosmological constant can be non-zero and, in principle, true The empty energy density can assume any positive or negative volume, and the grain Child physics and current ideas about gravity suggest that it is very large . The cosmological constant is the non-zero energy density of the vacuum, which is Einstein's general relative The characteristic effect that appears on the geometric structure of space-time generated by gender theory. You can roughly measure it by looking for it. Such an effect has not been discovered The limit of current observation is the discrepancy in the cosmological constant of about IQ-128. Smaller than the theoretical expected value due to staggering factor It means something. theory without denying quantum mechanics, general relativity, or both. The only way to explain this large discrepancy between expected values and experimental reality is to A very precise, Assuming that natural parameters are involved in totally incomprehensible connections It is. Research on the cosmological constant is based on quantum mechanical waves that describe the spatial geometry of the universe. To calculate the dynamic function, Stephen Hawking ing) and his collaborators. According to this theory and the quantum mechanical processes in our universe that affect our universe and each other. connect other universes through wormholes (wo rmh o Ie s). Create and destroy. Sitney consisting of Hawking's theory and the theory of variable α - Sidney Coleman's extension, where the wormhole Further discussion of influencing the values of physical parameters via α is in the Appendix Included in III.

しかしながら、ホーキングのアプローチは、不過日な数学的表現および多数の試 験しない仮定に頼っている。それは所望の結果、ゼロの宇宙定数、を見付けるが 、原理的には、コウルマンの体系はαの値を予測する方法でありそして自然のす べてのパラメーターはこれらの関数であるので、それはパラメーターの理論であ る。この理論は、それがゼロであってさえ、他の基本的パラメーターについての 正しい値を与えることに失敗した。However, Hawking's approach requires an indefinite mathematical expression and a large number of trials. It relies on untested assumptions. Although it finds the desired result, a cosmological constant of zero, , in principle, Koulman's system is a way to predict the value of α and all of nature Since all parameters are functions of these, it is a theory of parameters. Ru. This theory holds that for any other fundamental parameter, even if it is zero, Failed to give correct value.

さらに下に詳細に説明する本発明の方法および装置は記載するように実施するこ とができるが、本発明の新規な理論的基礎の以下の議論は追加の理解のために与 えられる。The method and apparatus of the invention, described in further detail below, can be carried out as described. However, the following discussion of the novel theoretical basis of the invention is provided for additional understanding. available.

重力の作用は大きい領域における慣性のでフレームの存在を排除し、そしてそれ の間の関係が重力により決定される、局所の慣性フレームのみが可能である。簡 単に述べると、重力の作用は局所の慣性フレームの決定においてである。フレー ムは重力に依存し、そしてフレーム物質の運動の時空のバックグラウンドを記述 する;したがって、重力は、他の種類の力と異なり、時空の性質を決定すること によって物質の運動に影響を及ぼし、それ自体時空の計量により記述される。本 発明の重力の方法および装置は、原子から宇宙定数がゼロである宇宙論までのす べての尺度にわたる計量を提供する。重力は宇宙のすべての物質を構成する基本 粒子の質量の2次元の多様体からを生ずることが、実証された。The action of gravity eliminates the presence of a frame because of inertia in a large area, and it Only local inertial frames are possible, where the relationship between is determined by gravity. simple Simply stated, the action of gravity is in determining the local inertial frame. Fray depends on gravity, and describes the spatiotemporal background of the motion of frame matter. therefore, gravity, unlike other kinds of forces, determines the nature of spacetime. affects the motion of matter, which is itself described by the metric of space and time. Book The inventive gravitational methods and devices cover everything from atoms to cosmologies where the cosmological constant is zero. provides metrics across all scales. Gravity is the basis of all matter in the universe It has been demonstrated that this results from a two-dimensional manifold of particle masses.

本発明の新規な原子模型は、同時継続米国出願(第07/341.733号およ び第07/345,628号)、両者の発明の名称、エネルギー/物質の変換の 方法および構造、それぞれ、1989年4月21日および1989年4月28日 提出およびここに引用によって加える、に詳細に記載されており、一般相対性理 論のアインシュタインの場の方程式を解くための正しい基礎を提供する:基本粒 子の重力質量および慣性質量は等しい。重力場の方程式は付録VlおよびVII においてこの原理から誘導され、そして空間的2次元(3次元の時空)の多様体 を考慮するとき、原子および宇宙の重力は統合される。The novel atomic model of the present invention is described in co-pending U.S. applications no. 07/341.733 and and No. 07/345,628), the names of both inventions, and the energy/matter conversion Method and Structure, April 21, 1989 and April 28, 1989, respectively. The theory of general relativity is described in detail in the submission and incorporated herein by reference. Provide the correct basis for solving Einstein's field equations of theory: fundamental grains The child's gravitational mass and inertial mass are equal. Gravitational field equations are in Appendices Vl and VII derived from this principle, and the spatial two-dimensional (three-dimensional space-time) manifold When considering , atomic and cosmic gravity are integrated.

原子の新規な模型は第1原理と一致し、そして次のように要約される。The new model of the atom is consistent with first principles and can be summarized as follows.

電子は2つの角関数の積により記述され、そして前記角関数は球の調和、時間調 和関数、および特定の半径的に量子化された軌道を形成する半径のデルタ関数で ある。新規な原子模型の原子構造を従来の原子模型と区別するために、これらの 半径的に量子化された軌道を[ミルス(Mills)」軌道と呼ぶ。原子の構造 に適用するとき、ミルス軌道は電子の軌道である。角運動量およびエネルギーは マクスウェル方程式を無視しないで保存される。電子のエネルギーはその貯蔵さ れた電気および磁気のエネルギーの合計である。半径のデルタ関数から、電子の 波に似た性質が自然に生ずる。角度の調和は、スピンおよび軌道の角運動量、ス ピン−軌道のカップリングおよび電磁気放射の放射の吸収についての選択規則を 自然に生ずる。ミルス軌道は球であり、そして半径は電磁気エネルギーの吸収と ともに増加する。電子がイオン化するとき、ミルス軌道の半径は無限となる:電 子はド・ブロイ波長をもつ平面波である。An electron is described by the product of two angular functions, and said angular functions are the harmonics of the sphere, the time scale with the sum function and the delta function of the radius forming a particular radially quantized orbit. be. In order to distinguish the atomic structure of the new atomic model from the conventional atomic model, these The radially quantized orbit is called a "Mills" orbit. atomic structure When applied to , the Mills orbit is the orbit of an electron. The angular momentum and energy are Maxwell's equations are preserved without being ignored. The energy of an electron is its storage is the sum of the electrical and magnetic energy generated. From the delta function of the radius, the electron Wave-like properties occur naturally. The angular harmonics are the spin and orbital angular momentum, the spin The selection rules for pin-orbit coupling and absorption of electromagnetic radiation are occurs naturally. The Mils orbit is a sphere, and the radius is the absorption of electromagnetic energy and Both will increase. When an electron is ionized, the radius of the Mils orbit becomes infinite: The child is a plane wave with de Broglie wavelength.

ミルス軌道の電子の電場は軌道の内側でゼロであり、そして軌道の外側の起源に おける点電荷における場である;こうして、電子−電子の反発は多重子原子にお いて自然に排除される。原子中の軌道の半径は各軌道について、クーロンおよび 磁気の力の合計に等しい向心力を設定することによって計算される。こうして、 分離されたミルス軌道が安定であり、ここでクーロン引力が電子を核に崩壊させ ない、という結果は自然に生ずる。すべての原子およびイオンについて、正味電 荷(他の電子により消去されない電荷である)に比例する各軌道に作用する中央 のクーロン力が存在する。正の中央の力が2つの不対電子の間に存在し、反対の スピンをもつ同一の殻において対形成をを生ずる。こうして、パウリの禁制原理 は自然に生ずる。内側殻の対形成した電子と外側殻の不対電子との間に、反磁性 反発中央力が存在する。4物体の問題は発生しない。The electric field of an electron in a Mills orbit is zero inside the orbit, and at the origin outside the orbit is a field at a point charge at and are naturally eliminated. The radius of an orbit in an atom is Coulomb and It is calculated by setting the centripetal force equal to the sum of the magnetic forces. thus, The isolated Mils orbit is stable, where the Coulomb attraction causes the electron to decay into a nucleus. The result that there is no arises naturally. For all atoms and ions, the net charge is The center acting on each orbital is proportional to its charge (which is the charge that is not erased by other electrons) There is a Coulomb force. A positive central force exists between two unpaired electrons, with opposite Pairing occurs in the same shell with spin. Thus, Pauli's prohibition principle occurs naturally. There is a diamagnetic property between the paired electrons in the inner shell and the unpaired electrons in the outer shell. There is a repulsive central force. The four-object problem does not occur.

なぜなら、外側電子により影響を受ける内側殻の電子の向心力の変化は、外側殻 の電子の磁場により与えられるローレンツ力により正確にバランスされるからで ある。もちろん、ミルス軌道は、角度の調和電荷密度の変調をもち、空間的に配 向して、エネルギーが最小である法的に対称の電荷密度関数を形成するので、電 子の結果としてフントの規則が自然に生ずる。さらに、前述したように、電子の 電場は球対称であり、そして半径の密度関数の半径より大きい半径距離について 点電荷のそれであり、そして殻の内側でゼロである。これは、前述の特許出願に 記載されているように、化学結合および低温融合の基礎である。化学結合の性質 は参加する原子のミルス軌道のオーバーラツプであり、これは電場および磁場の 中に貯蔵されるエネルギーを最小にする。エネルギーホールが電子が共鳴的に吸 収されるとき、量子化された分画により個々の原子の電子の殻は減少するので、 より短い核間距離について2つの核の間でクーロン力が消去される結果、低温核 融合が起こる。シュウチリウムについて、共鳴の収縮エネルギーはn/2 27 .21eVであり、ここでnは整数である。This is because the change in the centripetal force of the electrons in the inner shell, which is affected by the outer electrons, is This is because it is precisely balanced by the Lorentz force given by the electron's magnetic field. be. Of course, the Mils orbit has a modulation of the angular harmonic charge density and is spatially disposed. , it forms a legally symmetric charge density function with a minimum energy, so the electric charge Hund's rule naturally arises as a result of the child. Furthermore, as mentioned above, the electronic The electric field is spherically symmetric, and for radial distances greater than the radius the density function of the radius It is that of a point charge and is zero inside the shell. This applies to the patent application mentioned above. As described, it is the basis of chemical bonding and cold fusion. Properties of chemical bonds is the overlap of the Mills orbitals of the participating atoms, which is the overlap of the electric and magnetic fields. Minimize the energy stored in Energy holes absorb electrons resonantly. As the electron shell of each atom decreases due to quantized fractionation, As a result of the Coulomb force being eliminated between two nuclei for shorter internuclear distances, the colder nuclei Fusion occurs. For Shutylium, the resonance contraction energy is n/2 27 .. 21 eV, where n is an integer.

そのうえ、新規な原子模型は、負に帯電した基本粒子、レプトンからなる電子を 取り扱う。しかしながら、同一原理はフォークを包含する他の基本粒子に適用さ れる。波に似た性質、スピンおよび軌道の角運動量の現象、および選択の規則は レプトンのそれらと同一であり、放射を排除する境界条件も同様である:こうし てフォークはレブトンと等しい時空の電荷密度関数を有する。また、弱いおよび 強い核力、ならびにレブトンのスピン一対形成、反磁性、および結合の力は性質 が電磁気である。Moreover, the new atomic model shows that electrons are made up of negatively charged fundamental particles, leptons. handle. However, the same principle applies to other elementary particles, including forks. It will be done. Wave-like properties, spin and orbital angular momentum phenomena, and selection rules are They are identical to those for leptons, and the boundary conditions that exclude radiation are also similar: The fork has a space-time charge density function equal to the Lebuton. Also weak and The strong nuclear force, as well as Lebuton spin pairing, diamagnetic, and bonding forces are properties is electromagnetism.

質量はミルス軌道として存在し、ミルス軌道の各々は2つの球の調和角関数、時 間調和関数、および半径デルタ関数の積からなる。物質が2次元であることを決 定する半径デルタ関数から、時空多様体(3次元の時空)の重力が生ずる。3次 元の多様体は正の曲率を有する。これは、球の表面上の測地線の三角形の角度の 合計が180°を越えるという事実によって決定することができる。ユークリッ ドの平面幾何学は、平面において、三角形の角度は180°まで合計されること を強調する。これは平らな表面の定義である。正の曲率をもつ通常の物質の曲率 には、K=1/re”により与えられ、ここでroは半径デルタ関数の半径であ る。本質的にすべての通常の物質は、曲がった時空中に存在するレブトンおよび フォークとしてミルス軌道の形で存在するので、通常の物質のすべての巨視的形 状は曲がった時空中に存在する。さらに、時空の合計の曲率は各ミルス軌道、前 に提出した出願において定義したように「ミルス」軌道と呼ぶ、からの寄与の合 計である。Mass exists as a Mils orbit, and each Mils orbit is a harmonic angular function of two spheres, time It consists of the product of an interharmonic function and a radius delta function. Determine that matter is two-dimensional The gravity of the space-time manifold (three-dimensional space-time) arises from the radius delta function. tertiary The original manifold has positive curvature. This is the angle of the geodesic triangle on the surface of the sphere. It can be determined by the fact that the sum exceeds 180°. Euclid The plane geometry of de is that in the plane, the angles of triangles sum up to 180°. Emphasize. This is the definition of a flat surface. Curvature of a normal material with positive curvature is given by K=1/re, where ro is the radius of the radius delta function. Ru. Essentially all ordinary substances exist in air when bent, and All macroscopic forms of ordinary matter exist in the form of Mils orbitals as forks When the shape is bent, it exists in the air. Furthermore, the total curvature of spacetime is The combination of contributions from, called "Mills" orbits as defined in the application filed in It is a total.

すべての物質は3次元の時空に制限された質量からなるミルス軌道として存在す る。表面は球である:こうして、時空は一定の曲率で曲がっている。非局所的時 空上のこの「局所的」曲率の効果は、それをユークリッドに対して反対のリーマ ンであるようにさせることである。この効果はミルス軌道の半径より大きい距離 についてミルス軌道の中心からの半径方向の距離の関数であり、そして非局所的 時空へのこの効果の大きさはミルス軌道の合計の質量に比例する。こうして、時 空への効果は軌道の外側の時空についてミルス軌道の半径に対して独立である。All matter exists as Mils orbits consisting of mass limited in three-dimensional space-time. Ru. The surface is a sphere: thus spacetime is curved with a constant curvature. non-local time The effect of this "local" curvature on the sky makes it the opposite reamer for Euclidean. The aim is to make sure that the This effect occurs over distances greater than the radius of the Mils orbit. is a function of the radial distance from the center of the Mils orbit for The magnitude of this effect on spacetime is proportional to the total mass of the Mils orbits. In this way, time The effect on the sky is independent of the radius of the Mils orbit for spacetime outside the orbit.

(新規な原子理論に従い、この特徴は、殻の半径より大きい半径距離について中 心における点電荷のそれである、ミルス軌道の電子の電場と対称である。)また 、新規な原子理論は、時空のリーマン幾何学からなる一般相対性理論をそれから 誘導した、慣性質量に、軌道の合計の質量がまた等しいという仮定を包含する。(According to the new atomic theory, this feature is neutral for radial distances larger than the radius of the shell. It is symmetrical to the electric field of an electron in a Mills orbit, which is that of a point charge in the heart. )Also , the new atomic theory is based on the general theory of relativity, which consists of the Riemannian geometry of spacetime. The derived inertial mass also includes the assumption that the total mass of the orbit is equal.

一般相対性理論において、アインシュタインの場の方程式は、物質が重力の起源 である時空の曲率を決定する関係式を与える。この方程式の決定的な形は、次の 通りである: R=gaβRR= guvR(1,7)μg μαβ、 μV モしてT、、は物質の応力−運動量テンソルである。付録VIおよびVIIによ り詳細に論じられている上の方程式の誘導は、本発明の新規な原子模型および光 を包含するすべての粒子が測地学に従うという原理により与えられる慣性質量お よび重力質量の同等性の原理に基づく。In general relativity, Einstein's field equations state that matter is the origin of gravity. We give a relational expression that determines the curvature of spacetime. The definitive form of this equation is That's right: R=gaβRR=guvR(1,7) μg μαβ, μV Here, T is the stress-momentum tensor of the material. According to Appendices VI and VII The derivation of the above equation, which is discussed in detail, is based on the novel atomic model and optical The inertial mass and the inertial mass given by the principle that all particles including and based on the principle of gravitational mass equivalence.

シュワルツシルトの計量は、ミルス軌道に適用されたアインシュタインの重力場 の方程式の境界値の問題の解であり、ここで質量の不連続性は時空の曲率の不連 続性と同等に考える。こうして、本発明の新規な原子模型および一般相対性理論 は重力の量子論において統合され、この量子論は任意の尺度で有効であり、そし て以後ミルス量子重力理論と呼ぶ。The Schwarzschild metric is the Einstein gravitational field applied to the Mils orbit. is the solution to the boundary value problem of the equation where the mass discontinuity is the spacetime curvature discontinuity Think of it as equivalent to continuity. Thus, the novel atomic model of the present invention and the theory of general relativity are unified in the quantum theory of gravity, which is valid at any scale, and This is henceforth referred to as the Mils theory of quantum gravity.

本発明は、3つの力、電磁気、重力、および機械的力を合体させ、そしてそれら の相互変換を可能とする。例として、マイスナー効果は、本発明の超伝導体が重 力の力を電磁力に変換し、そして強い核力が上に加えた前の特許出願に論じられ ているクーロンの消滅(低温)融合の間に熱として解放される現象である。熱は 光起電力発生器の熱電子を経て直接電気を生成するか、あるいは熱は水蒸気を経 て機械的力を生成し、これは発生器を回転させて電気をつ(る。この電気は電磁 気、静電気または静磁気の力を与え、これは本発明の装置により、物質負の曲率 に曲げ、こうして反重力の力が引力に引かれる物体で生成される。反重力の力は 、推進または浮遊に有用である機械的力を与える。The present invention combines three forces, electromagnetic, gravitational, and mechanical, and mutual conversion is possible. As an example, the Meissner effect shows that the superconductor of the present invention Converting the force of force into electromagnetic force, and the strong nuclear force was discussed in the previous patent application added above. This is a phenomenon in which heat is released during the annihilation (low temperature) fusion of Coulombs. The heat is Electricity can be generated directly via thermionic electrons in a photovoltaic generator, or heat can be generated via water vapor. generates a mechanical force that rotates the generator and generates electricity. This electricity is generated by an electromagnetic The device of the present invention imparts an electrostatic, electrostatic or magnetostatic force to a material with negative curvature. , thus an anti-gravity force is generated on the object being attracted by gravity. The anti-gravity force is , provides mechanical force that is useful for propulsion or levitation.

反重力の方法および手段 本発明の好ましい実施態様は推進および浮遊装置であり、この装置は物質源、こ の物質を負の曲率の空間的2次元の多様体に形成する手段、および負に曲がった 物質上に力を生成する手段からなり、ここでこの力は負に曲がった物質および引 力に引かれる質量の間で反発の重力の力をバランスさせる。力のバランスに応答 して、負の曲率の物質は一定の速度で動いて、引力に引かれる物体の重力場に対 して有用な仕事を生成し、ここでゼロの速度を包含する一定の速度は負の曲率の 時空多様体を与え、これは3次元の波動方程式の解であり、その時空フーリエ変 換は光速で移動する波と同期の成分を含有しない。したがって、この多様体は非 放射性である。Antigravity methods and means A preferred embodiment of the invention is a propulsion and flotation device, which device comprises a material source, this means to form a material into a spatial two-dimensional manifold of negative curvature, and a negatively curved It consists of a means of generating a force on a material, where this force is applied to a negatively bent material and an attractive Balancing the repulsive gravitational force between the attracted masses. Responds to force balance Therefore, a substance with negative curvature moves at a constant speed and responds to the gravitational field of an object that is attracted by gravity. produces useful work, where constant velocity encompassing zero velocity is of negative curvature Given the space-time manifold, which is the solution of the three-dimensional wave equation, its space-time Fourier variable The exchange does not contain a synchronous component with waves traveling at the speed of light. Therefore, this manifold is non- It is radioactive.

時空多様体は、ニュートン力学、マクスウェル方程式、原子理論、一般相対性理 論、および弱いおよび強い核力を合体させる本発明の新規な原子模型に基づ(。The space-time manifold is based on Newtonian mechanics, Maxwell's equations, atomic theory, and general relativity. theory, and based on the novel atomic model of the present invention that combines weak and strong nuclear forces (.

こうして、推進および浮遊装置の本発明は電磁気力を重力の力から機械的力に変 換することからなり、この機械的力は有用な推進および浮遊を提供する。1つの 実施態様において、電磁気力は水蒸気に応答して与えられる機械的力により駆動 された発生器により得られ、ここで強い核力の結合エネルギーは、例えば、水蒸 気を経て間接に、あるいは、例えば、熱電子発生器を経て、機械的エネルギーに 変換される。こうして、基本的力の統合および相互変換は本発明の新規な原子模 型および推進および浮遊装置により提供される。Thus, the present invention of propulsion and flotation devices converts electromagnetic forces from gravitational forces into mechanical forces. This mechanical force provides useful propulsion and levitation. one In embodiments, the electromagnetic force is driven by a mechanical force applied in response to water vapor. The binding energy of the strong nuclear force is obtained by a indirectly via qi or into mechanical energy, e.g. via a thermionic generator. converted. Thus, the integration and interconversion of fundamental forces is achieved with the novel atomic model of the present invention. Provided by mold and propulsion and flotation equipment.

1つの実施態様において、反重力の推進および浮遊手段は、粒子、例えば、電子 を、物質として働く、平面波として注入する手段からなり、そしてさらに平面波 のガイドを包含する。注入されそしてガイドされた負の曲率は物質上に力を加え ることによって生ずる。加えられる力は、電場、磁場、または電磁場の1または 2以上により与えられる。負に曲がった物質上の第2ブシは重力の力、の方向に 加えられる。第、2力は電場、磁場または電磁場の1または2以上により与えら れる。好ましい実施態様において、重力の方向の力は反発の反重力の力に等しく 、この反重力の力はガイドされる物算の負の曲率のために、引力に引かれる物体 と物質との間に発生する。次いで、引力に引かれる物体の斥力ガイド(第2力源 )に移され、このガイドはさらに力を加速または浮遊すべき取り付けられた構造 体に移す。In one embodiment, the anti-gravity propulsion and flotation means are particles, e.g. consists of a means of injecting it as a plane wave that acts as a substance, and furthermore, a plane wave Includes guides. The injected and guided negative curvature exerts a force on the material It is caused by The applied force may be one of an electric field, a magnetic field, or an electromagnetic field. Given by 2 or more. The second bushing on the negatively curved material is in the direction of the force of gravity. Added. The second force is applied by one or more of an electric field, a magnetic field, or an electromagnetic field. It will be done. In a preferred embodiment, the gravitational force is equal to the repulsive anti-gravitational force. , this anti-gravity force is due to the negative curvature of the guided object, which is attracted by the gravitational force occurs between and matter. Next, the repulsive force guide (second force source) of the object that is attracted by the gravitational force ), this guide should further accelerate or float the attached structure Transfer to the body.

推進装置の好ましい実施態様において、加速すべきビーヒクル(veh i c  I e)は、反重力の浮遊装置およびその軸のまわりに回転するフライホイー ルからなる。反重力の力は、ビーヒクルの重力の力が等しく越えられたとき、純 粋な半径方向の加速を提供する。ビーヒクルに加えられた中心力の不釣合いはそ れを傾かせるであろう。回転するフライホイールの角運動量によって、接線の加 速が生成し、これは角運動量を保存する。次いで、高い加速および速度は引力に 引かれる物体の回りの双曲通路に沿って構造体を加速させることによって得られ 、こうして構造体は高い速度で加速される。In a preferred embodiment of the propulsion device, the vehicle to be accelerated Ie) is an anti-gravity flotation device and a flywheel rotating around its axis. Consists of ru. The anti-gravity force is a pure force when the force of gravity on the vehicle is overcome by an equal amount. Provides cool radial acceleration. The unbalance of the central force applied to the vehicle is it will make it lean. The tangential addition is due to the angular momentum of the rotating flywheel. velocity is generated, which conserves angular momentum. High acceleration and velocity then result in gravitational force obtained by accelerating the structure along a hyperbolic path around the object being pulled. , thus the structure is accelerated at a high velocity.

図面の簡単な説明 本発明のこれらおよびそれ以上の特徴は、本発明の次の詳細な説明を図面と一緒 に読むことによってさらによく理解されるであろう。Brief description of the drawing These and further features of the invention will be apparent from the following detailed description of the invention together with the drawings. It will be better understood by reading it.

第1図は、第4図のガイドおよび場発生手段のチャンネルに沿って1点において 、磁気ポテンシャルおよび対応する磁場の線(矢印)の断面を示す2次元のグラ フである。Figure 1 shows the guide and field generating means at one point along the channel of Figure 4. , a two-dimensional graph showing the cross section of the magnetic potential and the corresponding magnetic field lines (arrows). It is f.

第2図は3次元のグラフであり、このグラフは電気ポテンシャル関数、xyzの ための2方向の電気的力の磁気、および磁気ポテンシャル関数、xyのための2 方向において磁力の大きさを示し、ここで電子線は2方向の伝播する。Figure 2 is a three-dimensional graph, which is an electric potential function, xyz The magnetic of the electric force in two directions for, and the magnetic potential function, 2 for xy The direction indicates the magnitude of the magnetic force, and the electron beam propagates in two directions.

第4図は、本発明の1つの実施態様に従う反重力の推進および浮遊手段の系の図 面である。FIG. 4 is a diagram of a system of anti-gravity propulsion and flotation means according to one embodiment of the invention; It is a surface.

第5図は、本発明の1つの実施態様に従うビーヒクルへ作用する重力、反重力の 力、および角運動量の略図である。FIG. 5 shows gravitational and anti-gravitational forces acting on a vehicle according to one embodiment of the invention. Schematic representation of force and angular momentum.

第6図は、反重力の力を同時に生成する負の曲率の電子を生成する、本発明の1 つの実施態様に従う実験装置の図面である。FIG. 6 shows an embodiment of the present invention that generates negative curvature electrons that simultaneously generate anti-gravitational forces. 1 is a drawing of an experimental setup according to one embodiment; FIG.

第7図は、第6図の装置の4重接磁気トリプレットを通過後における、相対論的 電子線における負の曲率および反重力の力の分布を示す図面である。Figure 7 shows the relativistic state of the device in Figure 6 after passing through the quadruple tangent magnetic triplet. It is a drawing showing the distribution of negative curvature and anti-gravitational force in an electron beam.

第8図は、本発明の1つの実施態様に従うクーロン消滅(低温)融合により動力 を受けた、反重力反発装置のブロック線図である。FIG. 8 shows the power generated by Coulomb annihilation (cold) fusion according to one embodiment of the present invention. This is a block diagram of the anti-gravity repulsion device.

発明の詳細な説明 前述したように、ここにおいて表す新規な統合された重力理論のための基礎を提 供する基本粒子、例えば、レブトンおよびクォータの模型は、ここに引用によっ て加える発明の名称「エネルギー/物質変換の方法および構造」の前の米国特許 出願に記載されている新規な原子模型である。Detailed description of the invention As mentioned above, we provide the basis for the new integrated theory of gravity that we present here. The models of fundamental particles provided, e.g. lebton and quater, are hereby cited by reference. U.S. patents before the title of the invention “Methods and structures for energy/material conversion” to be added This is a new atomic model described in the application.

新規な原子模型は、負に帯電した基本粒子、レブトンからなる電子を包含する。The new atomic model includes an electron consisting of a negatively charged fundamental particle, the lebuton.

しかしながら、同一原理はクォータを包含する他の基本粒子に適用される。波に 似た性質、スピンおよび軌道の角運動量の現象、および選択の規則は、放射を排 除する境界条件と同様に、レブトンのそれらと対称である;こうして、クォータ はレブトンに等しい時空電荷密度関数を有する。そのうえ、弱いおよび強い核力 (レブトンのスピンの対形成、反磁性、および結合の力)は性質が電磁気である 。However, the same principle applies to other fundamental particles, including quarters. into the waves Similar properties, spin and orbital angular momentum phenomena, and selection rules exclude radiation. are symmetrical to those of Lebton; thus, the quota has a space-time charge density function equal to the Lebuton. Moreover, weak and strong nuclear forces (Levton's spin pairing, diamagnetism, and binding force) are electromagnetic in nature .

核は核子、°プロトンおよびニュートロンからなる。各核子は、新規な原子模型 の3電子原子の電子の場合に類似するミルス軌道として、3つのクォータからな る。ポソンW+、W−およびzOはスピン−1の大きい光子であり、そして弱い 核力のためである。W4およびW−はスピン対形成の弱い核力のエネルギーを有 し、そしてzOは反磁性の弱い核力のエネルギーを有する。The nucleus consists of nucleons, °protons and neutrons. Each nucleon is a new atomic model As a Mills orbit similar to the case of the electron in a three-electron atom, Ru. Posons W+, W- and zO are spin-1 large photons and weak This is because of nuclear power. W4 and W- have the energy of the weak nuclear force of spin pair formation. and zO has diamagnetic weak nuclear force energy.

強い核力は光子およびニュートロンと一緒にクォータと結合し、そして原子の核 と一緒に光子およびニュートロンと結合する。強い力はグルオンと呼ばれるスピ ン−1粒子の場のためである。グルオンは、それが新規な原子理論により記述さ れるように光子またはエネルギーホールを吸収するとき、レブトンのミルス軌道 の内側に存在する、定常の移動する光子の波に類似する。グルオンはミルス軌道 の中にクォータを維持し、そして力のバランスの原因となる。新規な原子模型の クーロン消滅融合により解放される強い力の核子結合エネルギーは、ミルス軌道 のオーバーラツプとして化学結合において解放されるエネルギーに類似し、そし て電場および磁場の中に貯蔵されるエネルギーを最小とする。The strong nuclear force combines photons and neutrons with quotas and the nucleus of the atom Combines with photons and neutrons. The strong force is caused by a spirit called gluon. This is because of the field of n-1 particles. The gluon is described by a novel atomic theory. Lebuton's Mils orbit when absorbing a photon or energy hole such that analogous to a steady, moving wave of photons that exists inside the . Gluon is in Mills orbit maintain quotas within, and cause a balance of power. A new atomic model The strong nucleon binding energy released by Coulomb annihilation fusion is the Mils orbital Similar to the energy released in chemical bonds as an overlap of minimize the energy stored in the electric and magnetic fields.

グルオンによるクォータの結合のための規則は閉じ込めであり、この閉じ込めは 角運動量およびエネルギーを保存し、エネルギーの最小にし、そして光速で移動 する波と同期である電荷密度関数の時空フーリエ成分を存在させない:こうして 、放射は存在しない。それは常に粒子を一緒に結合して、色をもたない組み合わ せにする。グルオンおよびクォータの「色」は赤、緑および青である。赤のクォ ータはグルオンの[ひも(string)Jにより接合されて緑および青のクォ ータとなる(赤十緑+青=白色)。このようなトリブレットは光子またはニュー トロンを構成しない。The rule for the binding of quotas by gluons is confinement, and this confinement is conserve angular momentum and energy, minimize energy, and travel at the speed of light There is no space-time Fourier component of the charge density function that is synchronous with the wave that follows: thus , there is no radiation. It always binds particles together, making combinations that have no color. make a lie The "colors" of gluons and quotas are red, green, and blue. red quo The data are joined by a gluon string J to form green and blue quarts. data (red, ten green + blue = white). Such a triblet can be a photon or a new Does not constitute Tron.

空間は、自由空間の透過性および誘電率の商の平方根により与えられる120π =277オームの固有のインピーダンスを有する。それは重力波および電磁波を 包含する波の伝搬についてCの制限速度を与える。The space is 120π given by the square root of the quotient of the free space permeability and permittivity. = 277 ohms. It transmits gravitational waves and electromagnetic waves Give a speed limit of C for the propagation of the waves involved.

それは、さらに、境界条件に合致する場を与える。物質/エネルギーは空間に作 用し、そして空間は物質/エネルギーに作用する。こうして、物質の空間的2次 元の多様体は空間中に重力場を生ずる:電流の3次元の時空多様体は空間中に磁 場を生ずる。電荷の空間的2次元の多様体は空間中に電場を生ずる。こうして、 一般相対性理論およびマクスウェル方程式は任意の尺度で有効である。さらに、 帯電した3次元の時空多様体として決定した質量をもつ物質の存在は、空間の体 積/物質の表面の比を最大にする。これは生ずる重力場、電場および磁場のエネ ルギーを最小にする。It also provides a field that meets the boundary conditions. Matter/energy is created in space. and space acts on matter/energy. Thus, the spatial quadratic of matter The original manifold produces a gravitational field in space: the three-dimensional space-time manifold of the current produces a magnetic field in space. Create a place. A spatial two-dimensional manifold of charges produces an electric field in space. thus, General relativity and Maxwell's equations are valid at arbitrary scales. moreover, The existence of a substance with a mass determined as a charged three-dimensional space-time manifold is a spatial body. Maximize the ratio of product/surface of material. This is due to the energy of the resulting gravitational, electric and magnetic fields. Minimize rugie.

物質/エネルギーは相互接続可能でありそして、本質的に、物質/エネルギーが 時空に反応作用を有する時空により付与された異なる境界値をもつ同一の実在物 である。すべての物質/エネルギーは3次元の波動方程式に従い、そして磁場、 クーロン場、光子場、および重力場は、空間が物質/エネルギーのためのそれぞ れの場を与える時空の波動方程式の境界値の問題として誘導することができるこ とにおいて、作用/反応の複雑さは明らかである。時空が4次元であるというこ とは明らかである。なぜなら、時間依存性である重力およびクーロン引力の基本 的力は、時空により与えられる制限光速において力を伝える法的に対称の区域の 距離依存性に等しい距離平方関係式で1を割った値を有するからである。Matter/Energy is interconnected and, in essence, Matter/Energy is The same entity with different boundary values given by space-time that has a reactive effect on space-time It is. All matter/energy follows a three-dimensional wave equation, and magnetic fields, The Coulomb field, photon field, and gravitational field are This can be derived as a boundary value problem of the space-time wave equation that gives the field of The complexity of the action/reaction is obvious. The fact that space-time is four-dimensional It is clear. Because the basics of gravity and Coulomb attraction, which are time-dependent force is the area of legal symmetry that transmits force at the speed of light given by space-time. This is because it has a value divided by 1 by a distance square relational expression that is equal to the distance dependence.

第3の基本的力、機械的力の作用/反応の関係式は、重力場、磁場および光子場 を生ずることができる、帯電した物質を包含する物質の運動を与えるニュートン の法則により与えられる。1つの慣性フレームにおける力により与えられる作用 /反応は、ユークリッドの時空について有効でありそして制限光速の結果である 、特殊相対性理論のローレンツ変換により、異なる慣性フレームで与えられる。The third fundamental force, the action/reaction relation of mechanical force, is gravitational field, magnetic field, and photon field. Newton gives the motion of matter, including charged matter, which can give rise to It is given by the law of Action exerted by a force in one inertial frame /reaction is valid for Euclidean spacetime and is a consequence of the limiting speed of light , given in different inertial frames by the Lorentz transformation of special relativity.

例えば、1つの慣性フレームにおける磁場は、クーロン場として与えられ、他に おいて、それらの相対的運動の結果として与えられる。物質の存在は、重力場と して表れるユークリッド幾何学から、時空の幾何学を偏らせる。重力方程式は、 すべての尺度について、時空がリーマニアンである本発明の新規な原子模型から 誘導される。For example, the magnetic field in one inertial frame is given as a Coulomb field, and in the other given as a result of their relative motion. The existence of matter is due to the gravitational field and The geometry of space-time is biased away from the Euclidean geometry that appears as . The gravity equation is From the novel atomic model of the present invention in which spacetime is Riemannian for all scales, be guided.

本発明の新規な原子模型による慣性質量および重力質量の同値関係の提供は、付 録VIおよびVIIに記載する一般理論の正しい誘導を可能とする。そして、物 質の2次元の性質の前者の提供は、原子および宇宙論の重力の統合を可能とする 。統合された重力理論は最初に計量を確立することによって誘導される。一般の テンソル分析として計量の展開の数学は付録■およびIVに記載されており、そ して方程式の共変の原理は付録■vに記載されている。一般相対性原理について の関係する摘要は付録Vに含まれている。The provision of the equivalence relation between inertial mass and gravitational mass by the novel atomic model of the present invention is as follows: It allows for the correct derivation of the general theory described in Book VI and VII. And things The former provision of a two-dimensional nature of quality allows for the integration of atomic and cosmological gravity. . An integrated theory of gravity is derived by first establishing the metric. general The mathematics of metric expansion as tensor analysis is given in Appendices ■ and IV; The principle of covariation of equations is described in Appendix v. About the principle of general relativity A related summary is included in Appendix V.

曲率テンソルが次の式: %式%) を有する空間は一定の曲率の空間と呼び、それはロバチェフスキー(Lobac hevsky)空間の4次元の一般化である。定数には曲率定数と呼ぶ。時空の 曲率は、2つの空間的次元に制限される物質の不連続性から生ずることが示され た。これはミルス軌道としてのすべての物質の性質である。孤立したミルス軌道 および半径距離を考えると、rはその中心からである。roより小さいrについ て、ここでroはミルス軌道の半径であり、質量は存在しない;こうして、時空 は平面またはユークリッドである。曲率テンソルは考える慣性フレームのすべて の空間に適用される;こうして、roより小さいrについて、K=O0r=r。The curvature tensor has the following formula: %formula%) A space with constant curvature is called a space of constant curvature. is a four-dimensional generalization of hevsky) space. The constant is called the curvature constant. space-time It has been shown that curvature results from discontinuities in matter that are restricted in two spatial dimensions. Ta. This is the property of all matter as Mills orbits. isolated mils orbit and the radial distance, r from its center. For r less than ro , where ro is the radius of the Mils orbit and there is no mass; thus, spacetime is a plane or Euclidean. The curvature tensor is all about the inertial frame thus, for r less than ro, K=O0r=r.

において、ミルス軌道の質量の不連続性が存在する。これはr。より大きいか、 あるいはそれに等しい半径距離について曲率の不連続性を生ずる。下において、 この不連続性は、物質の性質を時空の曲率と同等に考えるアインシュタインの重 力場の境界値の問題を生ずる。, there is a discontinuity in the mass of the Mills orbit. This is r. greater than or or a curvature discontinuity for an equal radial distance. Below, This discontinuity is important to Einstein, who equates the properties of matter with the curvature of space and time. This gives rise to the problem of boundary values of force fields.

慣性質量および重力質量の同値関係は、ミルス軌道としての物質の存在から直接 生ずる。一般相対性理論の本発明の誘導はこの原理および光を包含するすべての 粒子が測地線をたどるという原理に基づ(。次いで、量子重力のミルス理論は、 付録VIIに記載する一般相対性理論の重力場の方程式の解により与えられる。The equivalence relation between inertial mass and gravitational mass is directly derived from the existence of matter as a Mills orbit. arise. The present invention's induction of the general theory of relativity is based on this principle and all Based on the principle that particles follow geodesics (.Then, Mills' theory of quantum gravity is It is given by the solution of the gravitational field equations of general relativity given in Appendix VII.

本発明の新規な原子模型に従うと、真空のエネルギーはゼロである;こうして、 この模型の宇宙定数は付録Vlにおいて実証されるようにゼロである。これは正 確な実験的的に決定された値である。本発明の新規な原子模型は、宇宙論的尺度 で原子理論および重力を統合する。付録VIIにおいて、ミルス軌道の境界値の 問題としてアインシュタインの場の方程式の解は原子レベルで原子理論および一 般相対性理論を統合して、すべての尺度時空について完全に統合された重力理論 を与える。関連する方程式の適用は付録VlおよびVllに記載されている。According to the novel atomic model of the present invention, the energy of the vacuum is zero; thus, The cosmological constant of this model is zero, as demonstrated in Appendix Vl. This is correct This is a precise experimentally determined value. The novel atomic model of the present invention is based on the cosmological scale to integrate atomic theory and gravity. In Appendix VII, the boundary value of the Mills orbit is The problem is that the solution to Einstein's field equations is based on atomic theory and uniformity at the atomic level. A fully integrated theory of gravity for all scales of spacetime by integrating general relativity give. Applications of the relevant equations are given in Appendices Vl and Vll.

付録Vllに記載する重力場の方程式の解は反対の符号を生ずることができる。Solutions of the gravitational field equations described in Appendix Vll can yield opposite signs.

付録Vlの方程式(57,37)のαについての正の結果は正の曲率から生じ、 そして負の結果は物質の負の曲率から生ずる。こうして、反重力は物質ミルス軌 道として負の曲率に強制的にすることによってつくることができる。負の曲率を もつ基本粒子は、正の曲率の物質から構成される引力に引かれる物体で、中心で あるが反発の力を経験する。反重力の力は機械的力を与える:こうして、負の曲 率をもつ物質のれはレブトンである)源からなり、ここで基本粒子は物質の本質 的に平面波とさせられる。前の特許出願に記載するように、ミルス軌道はエネル ギーを吸収して半径を無限とするので、物質の平面波の性質が生ずる。The positive result for α in equation (57, 37) in Appendix Vl arises from the positive curvature; And negative results arise from the negative curvature of the material. Thus, antigravity is the matter Mils orbit. It can be created by forcing a path to negative curvature. negative curvature A fundamental particle is an object that is attracted by gravity and is composed of matter with a positive curvature, and has a center Yes, but experience the force of repulsion. The anti-gravity force gives a mechanical force: thus the negative curve The deviation of a substance with a rate is the lebton), where the fundamental particle is the essence of the substance. is made into a plane wave. As described in a previous patent application, the Mills orbit is an energetic The material absorbs energy and has an infinite radius, giving rise to the properties of a plane wave.

電場、磁場または電磁場、例えば、物質の平面波に対して平行なまたは横方向に 加えられるレーザーまたは、例えば、光フアイバーケーブル中で移動する完全に 内反射する電磁場により生成した消えやすい場の1または2以上により、物質の 平面波は加速および形成(またはゆがめ)されて負の曲率となる。an electric, magnetic or electromagnetic field, e.g. parallel to or transverse to a plane wave of matter A laser applied or completely moved in a fiber optic cable, e.g. One or more of the vanishing fields generated by internally reflected electromagnetic fields Plane waves are accelerated and shaped (or distorted) into negative curvature.

生ずる反重力の力は場の源手段に移動されそして、さらに、構造体への後者の手 段の剛性の取り付けのために加速または浮遊させるべき構造体へ移動される。The resulting anti-gravitational force is transferred to the source means of the field and, in turn, the latter's hand on the structure. For rigid installation of the stage it is moved to the structure to be accelerated or floated.

本発明に従い、反重力の浮遊/推進手段により発生した力は、この装置により生 成される負の曲率の3次元の時空多様体についての境界値の問題として、アイン シュタインの場の方程式を解(ことによっておおよそ計算することができる。し かしながら、限界における力は次のようにして得るすることができる。方程式( 57,37)の変数αに対する負の解を考える。負の解は、負の曲率をもつ境界 条件に対する合致として自然に生ずる。さらに、負の曲率を有する物質は、正の 曲率の物質と比較して、減少した量の4次元の時空を占有する。球の表面/体積 の比は最小である。結局、方程式(57,37)の積分は、はぼ形を有し、ここ でSは負の曲率の物質の境界により定義される空間である。According to the invention, the force generated by the anti-gravity flotation/propulsion means is As a boundary value problem for a three-dimensional space-time manifold with negative curvature, Ein It can be roughly calculated by solving Stein's field equations. However, the force at the limit can be obtained as follows. equation( Consider a negative solution for the variable α of 57, 37). A negative solution is a boundary with negative curvature Occurs naturally as a match to a condition. Furthermore, a material with negative curvature has a positive Compared to curvature matter, it occupies a reduced amount of four-dimensional spacetime. Surface/volume of sphere The ratio of is the minimum. After all, the integral of equation (57, 37) has a rectangular shape, where where S is the space defined by the material boundary of negative curvature.

4次元の時空における3次元の時空多様体(空間的2次元の多様体)の存在は重 力の起源である曲がった非局所的時空において生じ、そして4次元の時空におけ る2次元の時空多様体(空間的1次元の多様体)は無限の重力、ブラックホール である特異点において生ずる。曲率の符号。The existence of a three-dimensional space-time manifold (spatial two-dimensional manifold) in a four-dimensional space-time is important. It occurs in the curved non-local space-time where the force originates, and in the four-dimensional space-time. The two-dimensional space-time manifold (spatial one-dimensional manifold) has infinite gravity and a black hole. occurs at a singular point. Sign of curvature.

負の曲率の場合について、引力に引かれる物体を使用する反重力の力は負の曲率 の強さを増加することによって増加することができる。For the case of negative curvature, an anti-gravitational force using an object attracted by gravity has a negative curvature can be increased by increasing the strength of.

さらに本発明に従い、負に曲がった物質は基本粒子を「イオン化」して平面波と なるようにすることによってつくられる。前の出願に記載するように、ミルス軌 道は電磁気のエネルギーを吸収することができる。Furthermore, according to the present invention, the negatively curved material "ionizes" the fundamental particles into plane waves. It is created by making it happen. As described in the previous application, the Mills orbit Roads can absorb electromagnetic energy.

光子が吸収されるとき、ミルス軌道の半径はroをもつ基底状態からnreに拡 張する、ここでn=2.3.4181.■。nが無限になるとき、半径rは無限 になり、そしてミルス軌道は平面波となる。十分な電磁気のエネルギーが吸収さ れてミルス軌道の平面波を生成するとき、イオン化は起こる。イオン化エネルギ ーは、大きいポテンシャルを陰極に加えるか、あるいは陰極を加熱または照射す ることによって得ることができる。後者の場合において、連続的波またはパルス をもつレーザーで照射した光電陰極は電子の非常に輝いた、高い電流密度のビー ムを発生することができる。光電陰極、熱電子陰極、および低温の陰極は、次の 文献に記載されている:オルチンガー(Orttinger)、P、ら、物理学 の研究における核の計器および方法(Nuclear Instiments  and Methods in Physics Re5earch) 、A2 72.264−267 (,1988)およびシェフフィールド(Shef f  1eld)、R:、ら、1bid、222−226、これらをここに引用によ って加える。場源手段によりつくられるような選択した場を横切らせることによ って、生ずる平面波を空間を通して伝搬させかつ負の曲率を獲得させる。場源手 段は、電場、磁場、または電磁場の1または2以上を与える。生ずる時空多様体 は2次元(空間的2次元の多様体および時間依存性)であり、そして次の式に従 う3次元の波動方程式の解である: さらに、多様体は空間を通して伝搬し、そして引力に引かれる物体で反重力の力 により減速され、そして源手段により与えられる伝搬力により加速される。物質 に作用するから生ずる負の曲率の生ずる時空多様体は、その時空フーリエ変換が 光速で移動する波と同期である波をもたないようなものである。多様体は反重力 の力を与えるミルス軌道である。When a photon is absorbed, the radius of the Mils orbit expands from the ground state with ro to nre. where n=2.3.4181. ■. When n becomes infinite, the radius r becomes infinite , and the Mills orbit becomes a plane wave. Sufficient electromagnetic energy is absorbed Ionization occurs when a plane wave is generated in a Mills orbit. ionization energy – by applying a large potential to the cathode or by heating or irradiating the cathode. It can be obtained by In the latter case, continuous waves or pulses A photocathode illuminated by a laser with a This can cause problems. Photocathodes, thermionic cathodes, and low-temperature cathodes are Described in the literature: Orttinger, P. et al., Physics Nuclear Instruments and Methods in Research and Methods in Physics Re5earch), A2 72.264-267 (, 1988) and Sheffield 1eld), R:, et al., 1bid, 222-226, which are incorporated herein by reference. I add. By crossing a selected field such as that created by the field source means. This causes the resulting plane wave to propagate through space and acquire a negative curvature. Ba Gente The stages provide one or more of an electric, magnetic, or electromagnetic field. the resulting space-time manifold is two-dimensional (spatial two-dimensional manifold and time-dependent), and according to the formula This is the solution to the three-dimensional wave equation: In addition, manifolds are objects that propagate through space and are attracted by gravitational forces, such as anti-gravitational forces. and accelerated by the propagating force provided by the source means. material A space-time manifold with negative curvature due to the effect on the space-time Fourier transform is It is like having no waves that are synchronous with waves traveling at the speed of light. Manifolds are antigravity This is the Mills orbit that gives the force.

一定速度で動く負の曲率の物質(ミルス軌道のような)は、光速で移動する波と 同期であるフーリエ成分をもたない時空フーリエ変換を有する。3次元の時空多 様体 δ[z−f(x)g(y)−K(t)] (1,11)ここでK (t)=V、 、Vは定数である。A material of negative curvature (such as a Mils orbit) moving at constant speed can interact with a wave traveling at the speed of light. It has a space-time Fourier transform that has no Fourier component that is synchronous. 3-dimensional space-time Appearance δ[z-f(x)g(y)-K(t)] (1, 11) where K(t)=V, , V are constants.

時空フーリエ変換は次のように記述される:ここでF (k、)およびG(k、 )は、それぞれ、f (x)およびg (y)のフーリエ変換である。The space-time Fourier transform is written as: where F (k,) and G(k, ) are the Fourier transforms of f(x) and g(y), respectively.

ゼロでないフーリエ成分のみは、次について存在する:V CO8θ に こでθはVおよびKの間の角度である。こうして、時空フーリエ変換は光速の波 と同期である成分をもたない:したがって、多様体は非放射性である。The only non-zero Fourier components exist for: VCO8θ where θ is the angle between V and K. In this way, the space-time Fourier transform is a wave at the speed of light. has no component that is synchronous with: therefore the manifold is non-radiative.

例えば、3次元の時空多様体δ(z−sy−vt)のフーリエ変換は次のように 記述される: π/2 これは光速で移動する波と同期である成分をもたない:したがって、それはは非 放射性である。For example, the Fourier transform of the three-dimensional space-time manifold δ(z-sy-vt) is as follows: Described: π/2 It has no component that is synchronous with waves traveling at the speed of light: therefore it is non- It is radioactive.

好ましい実施態様において、多様体は次の関数により記述される:δ[z−x  (z) y (z) −v、t]ここでv8は力のバランスにおける2方向の一 定速度である。多様体は無限における4重極の電場または無限における4重極の 磁場、および等しい大きさおよび反対方向の反重力の力の一定の力により生成さ れる:こうして、負の曲率の物質は一定速度Vtで動く。In a preferred embodiment, the manifold is described by the following function: δ[z−x (z) y (z) - v, t] Here, v8 is one of the two directions in the balance of force. It is a constant speed. The manifold is the electric field of a quadrupole at infinity or the quadrupole at infinity. produced by a magnetic field and a constant force of equal magnitude and opposite anti-gravitational force. Thus, a material of negative curvature moves with a constant velocity Vt.

実施態様 本発明による1つの実施態様において、反重力の力を与える装置は電子の平面波 を注入する手段および平面波の伝搬をガイドするガイド手段からなる。加速およ び負の曲率の形成は、場源手段により、電場、磁場、または電磁場の1または2 以上を加えることによって伝搬するガイドされた電子において実施される。相互 作用の斥力は負の曲率の伝搬する電子と引力に引かれる物体の重力場との間につ くられ、引力に引かれる物体は正の曲率の物質からなり、ここで場源手段は斥力 に等しくかつ反対の力を与える。こうして、相互作用の力は場源およびガイドに 移し、ガイドはさらに力を加速すべき取り付けられた構造体へ移す。Implementation mode In one embodiment according to the invention, the device for applying an anti-gravitational force is a plane wave of electrons. and a guide means for guiding the propagation of the plane wave. Acceleration and The formation of negative curvature and negative curvature is caused by the application of one or two electric, magnetic, or electromagnetic fields by field source means. Implemented in the propagating guided electrons by adding the above. mutual The repulsive force is the relationship between the propagating electron of negative curvature and the gravitational field of the object attracted by the gravitational force. An object that is attracted by gravity is made of a material with positive curvature, and the field source is the repulsive force. give an equal and opposite force to Thus, the forces of interaction are sourced and guided. The guide further transfers the force to the attached structure to be accelerated.

この実施態様において、第4図に概略的に示す反重力手段は、電子線源100、 および電子加速モジュール101、例えば、電子銃、電子貯蔵リング、ラジオ周 波数線形加速器、導入線形加速器、静電加速器、またはマイクロトロンからなる 。ビームを収束手段112、例えば、磁気または静電気のレンズ、ソレノイド、 4重極磁石、またはレーザービームにより収束される。電子線113は、ビーム を向ける手段102および103、例えば、双極子磁石により、電子ガイド10 9のチャンネル中に向けられる。チャンネル109は、反重力の力の方向に対し て反対の方向に一定の電気または磁気の力を生成する場発生手段からなる。例え ば、反重力の力は第4図に示すように向けられた負の2であり、場発生手段10 9は、グリッド電極108および128により与えられる線形ポテンシャルを経 る負の2の方向の一定の電場のために、一定のZ方向の電場を与える:反重力の 力が第4図に示すように向けられた正のyであるとすると、場発生手段109は 、場発生手段109の上部の電極120および底の電極121により与えられる 線形ポテンシャルを経る反重力の力が正のyに向けられると、場発生手段109 は、2方向に移動する電子線についてX方向に一定の双極子磁場のために、一定 の負のyの向きの磁場を与える。In this embodiment, the anti-gravity means shown schematically in FIG. and an electron acceleration module 101, e.g., an electron gun, an electron storage ring, a radio frequency consisting of a wavenumber linear accelerator, an introductory linear accelerator, an electrostatic accelerator, or a microtron . The beam is focused by a means 112, such as a magnetic or electrostatic lens, a solenoid, Focused by a quadrupole magnet or laser beam. The electron beam 113 is a beam means 102 and 103, for example dipole magnets, for directing the electronic guide 10. Directed into channel 9. Channel 109 is directed against the direction of the anti-gravitational force. field generating means for generating a constant electric or magnetic force in opposite directions. example For example, the anti-gravitational force is negative 2 directed as shown in FIG. 9 through the linear potential provided by grid electrodes 108 and 128. For a constant electric field in the negative 2 direction, give a constant electric field in the Z direction: antigravity Assuming that the force is positive y directed as shown in FIG. , given by the top electrode 120 and the bottom electrode 121 of the field generating means 109 When the anti-gravitational force passing through the linear potential is directed towards positive y, the field generating means 109 is constant due to the constant dipole magnetic field in the X direction for the electron beam moving in two directions. gives a magnetic field in the negative y direction.

1つの実施態様において、場発生手段109は、電子線113の電子をひずませ て負の曲率にして、引力に引かれる物体で反重力の力を生成する、電場または磁 場を与える。好ましい実施態様において、ひずむ電場の電気ポテンシャルは次の ように記述される:xyz+cpここでCは定数でありそしてpはX1yまたは 2であり、そして反重力の力と反対の方向である:それゆえ、電子上の対応する 力は前述したように反重力の力に対して反対である。電場はポテンシャルの負の 勾配により記述される。Z方向の電気のひずむ力は第2図に示されている。In one embodiment, the field generating means 109 distorts the electrons of the electron beam 113. an electric or magnetic field that creates an anti-gravitational force on objects that are attracted by a gravitational force Give a place. In a preferred embodiment, the electric potential of the distorting electric field is written as: xyz+cp where C is a constant and p is X1y or 2 and in the opposite direction to the anti-gravitational force: hence the corresponding The force is opposite to the anti-gravity force as mentioned above. The electric field is the negative of the potential Described by gradient. The electrical straining forces in the Z direction are shown in FIG.

好ましい実施態様において、ひずむ場の磁気ポテンシャルは次のように記述され る: xy+cpここでCは定数でありそしてpはxlyまたは2であり、こうして対 応する一定の双極子磁場は前述したように反重力の力に対して反対の方向に一定 の磁場を生成する。ポテンシャル関数および場の線は第1図に示されている。磁 場はポテンシャルの負の勾配により与えられる。正の2方向に伝搬する電気の平 面波上の2方向のひずむ場は第2図に示されている。In a preferred embodiment, the magnetic potential of the strain field is written as Ru: xy+cp where C is a constant and p is xly or 2, thus the pair The corresponding constant dipole magnetic field is constant in the opposite direction to the antigravitational force, as mentioned above. generates a magnetic field. The potential functions and field lines are shown in FIG. magnetic The field is given by the negative gradient of the potential. Electricity propagating in two positive directions The two-directional distortion field on a plane wave is shown in FIG.

電気および磁気のひずむ場は、電子の平面波を次のように記述される負の曲率の 多様体にさせる・ δ[z−x (z)y (z)−vt]この多様体は第3図に概略的に示されて いる。Electric and magnetic distorting fields transform the plane wave of an electron into a plane wave of negative curvature, written as Make it a manifold δ[z-x (z) y (z)-vt] This manifold is shown schematically in Figure 3. There is.

多様体の速度、■、は、一定の電場または磁場と、引力に引かれる物体と負の曲 率の多様体との間の相互作用として生ずる反重力の力との同等性のために、一定 である。この一定の力は、多様体がガイド手段および場生成手段109のチャン ネルに沿って伝搬するとき、引力に引かれる物体の重力場に対する一定の浮遊ま たは伝搬の仕事を与える。生ずる仕事は、場生成手段109へのその取り付けを 経て推進または浮遊すべき手段へ移送される。The velocity of the manifold, Due to the equivalence with the anti-gravity force that arises as an interaction between It is. This constant force causes the manifold to become a channel of the guiding means and field generating means 109. As the object propagates along the gravitational force, it has a constant levitation against the gravitational field. or give the work of propagation. The work produced depends on its attachment to the field generating means 109. and then transferred to the means to be propelled or floated.

一定の電場または磁場は、反重力の力との力のバランスが達成されるまで、可変 である。力のバランスの不存在において、電子は加速されそしてビームの放射は 増加するであろう。また、加速された電子は放射するであろう:こうして、放射 の低下および/または放射の不存在は力のバランスが達成される信号である。放 射および/または放射はセンサー手段130、例えば、光電子増倍管により検出 され、そして信号はアナライザー−コントローラー140のフィードバックモジ ュールにおいて使用され、アナライザー−コントローラー140は(場生成)手 段109のポテンシャルまたは双極子磁石をコントロールして反重力の仕事を最 大にすることによって、一定の電場または磁場を変化させる。A constant electric or magnetic field is variable until a force balance with the anti-gravitational force is achieved. It is. In the absence of force balance, the electrons are accelerated and the beam radiation is will increase. Also, the accelerated electron will radiate: thus radiating A decrease in and/or the absence of radiation is a signal that a balance of forces has been achieved. release The radiation and/or radiation is detected by sensor means 130, e.g. a photomultiplier tube. and the signal is sent to the feedback module of analyzer-controller 140. The analyzer-controller 140 is used in Control the potential or dipole magnet in stage 109 to maximize antigravity work. Change a constant electric or magnetic field by increasing the

他の実施態様において、電子線113の電子の負の曲率は、光子源105、例え ば、高い強さの光子源、例えば、レーザーにより与えられる光子の吸収により生 成される。レーザー放射は鏡106および107により共鳴器の空洞に制限する ことができる。In other embodiments, the negative curvature of the electrons in electron beam 113 may be caused by photon source 105, e.g. e.g. by absorption of photons provided by a high intensity photon source, e.g. a laser. will be accomplished. Laser radiation is confined to the resonator cavity by mirrors 106 and 107 be able to.

好ましい実施態様において、レーザー放射または共鳴器の空洞は電子の平面波の 伝搬方向に関して配向させ、こうして角運動量の変化がゼロである4重接遷移に ついての選択規則の関係が所定の多重極性の放射について最大となるようにする 。例えば、ビーム113の伝搬方向が第4図の2方向であり、そして放射が多重 極性M1をもつ(磁気の双極子放射)とすると、レーザーの放射または共鳴器の 空洞の配向はXまたはy軸に沿う(すなわち、電子線に対して90°):ビーム 113の伝搬方向が2方向であり、そして放射が多重極性E2(電子の双極子放 射)をもつとすると、レーザーの放射または共鳴器の空洞の配向はz軸に沿う( すなわち、電子線に対してO’)。In a preferred embodiment, the laser emitting or resonator cavity emits a plane wave of electrons. oriented with respect to the propagation direction, thus resulting in a quadruple tangent transition where the change in angular momentum is zero. such that the selection rule relation for is maximal for a given multipolar radiation . For example, if the propagation directions of beam 113 are two directions in FIG. 4, and the radiation is multiplexed, If it has polarity M1 (magnetic dipole radiation), then the laser radiation or the resonator radiation The orientation of the cavity is along the X or y axis (i.e. 90° to the electron beam): the beam 113 propagation directions are two directions, and the radiation is multipolar E2 (electron dipole emission). The laser emission or resonator cavity orientation is along the z-axis ( That is, O' for the electron beam).

反重力の仕事がビーム113から抽出される場発生手段109を通して伝搬した 後、ビーム113はビームを向ける装置104、例えば、双極子磁石により電子 線ダンプ110中に向けられる。Anti-gravity work is extracted from beam 113 propagated through field generating means 109 Afterwards, the beam 113 is directed by a beam directing device 104, e.g. a dipole magnet. Directed into line dump 110.

好ましい実施態様において、ビームダンプ110はビーム113の残りのエネル ギーを回収する手段、例えば、ビームを再循環させるか、あるいは静電気減速ま たはラジオ周波数励起線形加速器の構造中の減速により、そのエネルギーを回収 する手段によって、置換される。これらの手段は、次の文献に記載されている: フエルドマン(F e 1 dma n)、D、W、ら、物理学の研究における 核の計器および方法(Nuclear Instrments and Met hods in Physfcs Re5earch)、A259.26−30 (1987) 、これをここに引用によって加える。In a preferred embodiment, beam dump 110 dumps the remaining energy of beam 113. means to recover the energy, e.g. by recirculating the beam or by electrostatic moderation or or by deceleration in the structure of a radiofrequency-excited linear accelerator. replaced by means of These measures are described in the following documents: Feldman, D.W., et al., in the study of physics. Nuclear Instruments and Met hods in PhysfcsRe5earch), A259.26-30 (1987), which is incorporated herein by reference.

本発明は、高い電流および高いビームおよび遊離電子レーザーの関係するシステ ムからなる。このようなシステムは、引用によって加える次の参考文献に記載さ れている。The present invention relates to high current and high beam and free electron laser systems. It consists of Such systems are described in the following references, which I add by citation: It is.

物理学の研究における核の計器および方法(Nuclear Instrmen ts and Methods in PhysicsResearch) 、 A272、(1,2L 1−616 (1988)。Nuclear Instruments and Methods in Physics Research ts and Methods in Physics Research), A272, (1,2L 1-616 (1988).

物理学の研究における核の計器および方法(Nuclear Instrmen ts and Methods in PhysicsResearch) 、 A259、(1,2L 1−316 (1987)。Nuclear Instruments and Methods in Physics Research ts and Methods in Physics Research), A259, (1,2L 1-316 (1987).

原子または自由空間において、ミルス軌道は力のバランスをみたす。In atoms or free space, Mills orbits satisfy the balance of forces.

こうして、電子は平面波として電場の力により加速され、そして負の曲率の非放 射性ミルス軌道は一定の速度で動き、そして吸収された光子の力、造形/ひすむ 力、伝搬加速力、およびミルス軌道と反対(正)の曲率からなる引力に引かれる 物体との間の反発性反重力の力が正確にバランスしているとき、存在する。ミル ス軌道はそれがガイドに沿って伝搬するとき一定の反重力の仕事を実施し、ここ で引力に引かれる物体およびミルス軌道の曲率は重力の力の相互作用の時間にわ たって本質的に一定である。Thus, the electron is accelerated by the force of the electric field as a plane wave, and a non-radiative of negative curvature The radioactive Mils orbit moves at a constant speed, and the force of the absorbed photon forms/disappears. Attracted by an attractive force consisting of a force, a propagating acceleration force, and a curvature opposite (positive) to the Mils orbit It exists when the repulsive anti-gravity forces between it and the object are precisely balanced. mill The orbit carries out constant antigravity work as it propagates along the guide, and here The curvature of the object and the Mils orbit that are attracted by gravity is determined by the time of interaction of the gravitational forces is essentially constant.

10’V/mの伝搬電場の強さおよび1メートルの重力の相互作用について、電 子の反重力の仕事はIGevである。For a propagating electric field strength of 10'V/m and a gravitational interaction of 1 meter, the electric The child's antigravity work is IGev.

反発性重力相互作用のカー距離の積がIGevである合計1000アンペアを伝 えるガイドまたは1系列のガイド(第4図の109)に有効な推進力は、次のよ うに記述される: 構造体、例えば、500,000kgの質量を有するビーヒクルを100m/s ecの速度に加速するための時間は、次のように記述される。transmitting a total of 1000 amperes, where the product of the Kerr distances for repulsive gravitational interactions is IGev. The effective propulsion force for a moving guide or one series of guides (109 in Figure 4) is as follows. is written as: A structure, e.g. a vehicle with a mass of 500,000 kg, at 100 m/s The time to accelerate to a speed of ec is written as:

こうして、本発明に従う反重力装置により生成される反重力の力を加えて、大き いビーヒクルを加速するか、あるいは任意の大きい物体を浮遊することができる 。Thus, by applying the anti-gravity force generated by the anti-gravity device according to the invention, a large can accelerate large vehicles or levitate arbitrary large objects .

それ以上の実施態様において、本発明による反重力装置により与えられる力は引 力に引かれる物体に関して中心である。しがしながら、引力に引かれる物体の表 面に対して接線である方向における加速は角運動量の保存を経て実施することが できる。加速された構造体、例えば、接線方向に加速すべき大気および宇宙空間 のビーヒクルは、慣性モーメントを有する円筒対称または球対称の動くことがで きる質量、例えば、フライホイール装置を有する。フライホイールは駆動装置に より角運動で駆動され、この駆動装置は電気モーターおよび電気エネルギー源手 段、例えば、熱電子または水蒸気の発生器またはバッテリーを使用する融合反応 により動力を受けカリ生がされる。駆動装置は角運動量をフライホイールへ与え る。ビーヒクルは反重力手段を使用して浮遊させて引力に引かれる物体の重力の 力に打ち勝ち、ここで浮遊はフライホイールの角運動量のベクトルが引力に引か れる物体の重力のカの中心ベクトルに対して平行であるような浮遊である。In a further embodiment, the force exerted by the anti-gravity device according to the invention is It is central with respect to objects that are attracted by a force. The surface of an object that is pulled by gravity Acceleration in a direction tangential to a surface can be achieved through conservation of angular momentum. can. Accelerated structures, e.g. atmosphere and space that should be tangentially accelerated A vehicle can move with cylindrical or spherical symmetry and has a moment of inertia. have a capable mass, e.g. a flywheel device. Flywheel is a drive device Driven with more angular movement, this drive is powered by an electric motor and an electric energy source. Fusion reactions using stages, e.g. thermionic or steam generators or batteries Potassium is produced using power. The drive device imparts angular momentum to the flywheel. Ru. The vehicle uses anti-gravity means to levitate and overcome the gravitational pull of an object. The angular momentum vector of the flywheel is pulled by the gravitational force, which overcomes the force. This is a levitation parallel to the center vector of the gravitational force of the object being held.

フライホイールの角運動量のベクトルは、反重力装置により与えられる浮遊(反 重力)の力の対称を変調することによって、重力の力の中心ベクトルと有限の角 度をつ(るようにさせられる。角運動量のベクトル角運動量の相互作用のために 、フライホイール上にトルクが生成する。The vector of angular momentum of the flywheel is the levitation (reaction) given by the antigravity device. By modulating the symmetry of the force (of gravity), the center vector of the force of gravity and a finite angle Due to the interaction of vector angular momentum of angular momentum , a torque is generated on the flywheel.

角運動量を保存する生ずる加速は、中心ベクトルおよび角運動量のベクトルによ り形成される平面に対して垂直である。こうして、生ずる加速は引力に引かれる 物体の表面に対して接線である。The resulting acceleration that conserves angular momentum is given by the center vector and the angular momentum vector. perpendicular to the plane formed by the Thus, the resulting acceleration is attracted by the gravitational force It is tangent to the surface of the object.

慣性のモーメント11慣性のスピンモーメント■1、合計の質量m1およびSの そのフライホイールのスピン周波数をもつビーヒクルの運動を記述する方程式は 、次のように与えられる:ここでθが中心ベクトルと角運動量のベクトルとの間 の傾斜角度であり、gが引力に引かれる物体の重力のための加速であり、Iはビ ーヒクルが浮遊する高さであり、そしてφは前記トルクから生ずる角度プロセス 周波継である。略図は第5図に記載されている。Moment of inertia 11 Spin moment of inertia ■1, total mass m1 and S The equation describing the motion of a vehicle with its flywheel spin frequency is , is given as: where θ is between the center vector and the vector of angular momentum is the angle of inclination of - the height at which the vehicle floats, and φ is the angular process resulting from said torque. It is a frequency relay. A schematic diagram is given in FIG.

ビーヒクルの角運動量のベクトルは中心ベクトルに関して傾斜するとき達成され る近似速度の計算は、次のように記述される:ここでg=10m/5ecS l =−5000m、r=10m、、S=2.5−’直線速度は、次のように記述さ れる角度周波数×半径である:2π20サイクル/see (5000m)s  in (45°)−4,4X105m/see この計算によると、大きい接線速度は垂直である軌道を仕上げ、次いで後者の運 動をフライホイールを傾斜させる実行される接線(速度)により達成されること が示される。接線方向の加速の間に、フライホイールの中に貯蔵されるエネルギ ーはビーヒクルの動力学的エネルギーに変換される。回転の動力学的エネルギー ERおよび遷移の動力学的エネルギETのための方程式は、次のように記述され る・E11= 121ω2ここで1は慣性モーメントであり、そしてωは角回転 周波数である。The vector of angular momentum of the vehicle is achieved when tilted with respect to the center vector. The calculation of the approximate velocity is written as follows: where g=10m/5ecS l =-5000m, r=10m, , S=2.5-'The linear velocity is written as follows. Angular frequency x radius: 2π20 cycles/see (5000m)s in (45°)-4,4X105m/see According to this calculation, a large tangential velocity will finish a trajectory that is perpendicular, and then The motion is achieved by the tangent (velocity) performed by tilting the flywheel. is shown. Energy stored in the flywheel during tangential acceleration - is converted into kinetic energy of the vehicle. kinetic energy of rotation The equations for ER and the transition kinetic energy ET are written as: E11 = 121ω2 where 1 is the moment of inertia and ω is the angular rotation It is the frequency.

E t= 1 / 2 m V 2ここでmは合計の質量であり、モしてVは遷 移速度である。E t = 1 / 2 m V 2 where m is the total mass, and V is the transition It is the speed of movement.

フライホイールの慣性モーメントIについての方程式は、次のように記述される : ■=Σmr2ここでmは質量の中心からの距離rにおける無限小の質量である。The equation for the moment of inertia I of the flywheel is written as : ■=Σmr2 Here, m is an infinitesimal mass at a distance r from the center of mass.

これらの方程式が実証するように、最大回転エネルギーは所定の質量について質 量の中心からの質量の距離を最大にすることによって貯蔵することができる。こ うして、理想的な設計パラメーターはビーヒクルの周辺において回転する質量と 円筒形対称である。As these equations demonstrate, the maximum rotational energy is Quantity can be stored by maximizing the distance of the mass from the center. child Thus, the ideal design parameters are the mass rotating around the vehicle and Cylindrical symmetry.

さらに、反重力の力を与える本発明の方法および装置に従い、急速な長距離の輸 送を実現することができ、ここで推進される手段、例えば、宇宙空間は引力に引 かれる物体の回りに双曲軌道を実行することによって莫大な速度に加速され、こ こで引力に引かれる物体の力および本発明の反重力手段により与えられるビーヒ クルの反重力の力はビーヒクルを高い速度に加速する。Further, in accordance with the method and apparatus of the present invention for providing anti-gravity forces, rapid long-distance transport The means by which transportation can be realized and propelled here, such as outer space, are attracted by gravity. This is accelerated to enormous speeds by executing a hyperbolic orbit around an object Here, the force of the object drawn by gravity and the vehicle exerted by the anti-gravity means of the present invention are Kru's anti-gravity force accelerates the vehicle to high speeds.

衷−憇 高い電流の、高いエネルギーの電子線を4電極磁場中に注入し、そしてビームの 幾何学断面のプロフィルはカールステン(Carlstein)[カールステン (Carlstein)、B、E、ら、物理学の研究における核の計器および方 法(Nuclear Instruments and Methods in  Pysics Re5earch) 、A272.247−256 (198 8)]により記録された。本発明の反重力の推進および浮遊の1つの実施態様は 、ウィグラーおよび分光光度計が存在しない第6図の装置からなる。しかし、さ らに、本発明の装置は、第4図の電子線のためのチャンネルおよび場発生手段1 09からなる電子ガイド手段からなり、第6図の4電極トリブレット、Ql、Q 2およびQ3を通してそれらの伝搬に従い負の曲率の電子を生成する。動力に利 用されない反重力は、第7図に示すような電流の関数であるビームのフレーム形 状により実証されるように達成される(これは参考文献の第11図である)。こ のデータが示すように、負の曲率のポルツマン分布は明らかなようにビームのプ ロフィルのフレームの形状により達成された(参照、第7図)。この形状は、反 重力の力および対応する変位のポルツマン分布を生ずる、負の曲率の多様体のポ ルツマン分布と相互作用する地球の一定の重力場のためである。反重力の力によ る相対論的電子の最大の垂直のディフレクションはほぼ5cm150cmの電子 線の方向における変位である。こうして、この装置の静電気力および電磁気力に 匹敵する反重力の力が達成された。負の曲率の生成の効率の電流依存性は、4電 極トリブレットをもつ電子の効率よいカップリングを妨害するより高いビーム電 流との電子−電子の相互作用から生じた。しかしながら、有意な反重力は数百ア ンペアの電流で生成した。こうして、本発明の実験が示すように、IGev/電 子程度の反重力の仕事は本発明の方法および装置により達成される。衷 - 憇 A high current, high energy electron beam is injected into a four-electrode magnetic field, and the beam The profile of the geometric cross-section was determined by Carlstein [Karsten (Carlstein), B.E., et al., Nuclear Instruments and Methods in the Study of Physics. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research), A272.247-256 (198 8)]. One embodiment of the anti-gravity propulsion and levitation of the present invention is , consisting of the apparatus of FIG. 6 without the wiggler and spectrophotometer. However, Furthermore, the device of the invention comprises a channel and field generating means 1 for the electron beam in FIG. It consists of an electronic guide means consisting of 09, 4-electrode triplet, Ql, Q shown in 2 and Q3 to generate electrons of negative curvature as they propagate. Useful for power The unused antigravity is due to the frame shape of the beam as a function of the current as shown in Figure 7. (This is Figure 11 of the reference). child As shown in the data, the negative curvature Poltzmann distribution clearly This is achieved by the shape of the frame of the lofill (see Figure 7). This shape is A point on a manifold of negative curvature that gives rise to a Portzmann distribution of the gravitational force and the corresponding displacement. This is due to the Earth's constant gravitational field interacting with the Lutzmann distribution. Due to the force of anti-gravity The maximum vertical deflection of relativistic electrons is approximately 5 cm to 150 cm. is the displacement in the direction of the line. Thus, the electrostatic and electromagnetic forces of this device Comparable anti-gravity forces were achieved. The current dependence of the efficiency of negative curvature generation is Higher beam powers impede efficient coupling of electrons with polar triplets. resulting from electron-electron interaction with the current. However, significant antigravity is It was generated with a current of amperes. Thus, as our experiments show, IGev/electronic Anti-gravity work of the order of magnitude is accomplished by the method and apparatus of the present invention.

本発明は、3つの力、電磁気、重力および機械的な力を統合し、そしてそれらの 相互作用を可能とする。本発明の構造および方法のそれ以上の例として、マイス ナー効果は次の現象である。すなわち、本発明の超伝導体は重力の力を電磁気力 に変換し、そして強い核力のエネルギーを本発明のクーロン消滅(低温)融合の 間に熱として解放され、クーロン消滅(低温)融合は熱電子または光起電力の発 生器を経て電気を直接生成するか、あるいは熱は発生器を回転して電気をつくる 水蒸気を経て機械的力を生成する、これらは第8図に例示されている。電気は電 磁気力を生成し、この電磁気力は本発明の装置により物質を負の曲率にひずませ 、こうして反重力の力が生成される。反重力の力は機械的力として有用な推進ま たは浮遊を提供する。The present invention integrates three forces, electromagnetic, gravitational and mechanical, and their Enabling interaction. As a further example of the structures and methods of the invention, The ner effect is the following phenomenon. In other words, the superconductor of the present invention converts gravitational force into electromagnetic force. and convert the energy of the strong nuclear force into the Coulomb annihilation (low temperature) fusion of the present invention. Coulomb annihilation (low temperature) fusion generates thermionic or photovoltaic power. Electricity is generated directly through a generator, or the heat is rotated through a generator to generate electricity. These are illustrated in FIG. 8, which generate mechanical force via water vapor. electricity is electricity A magnetic force is generated, and this electromagnetic force causes the material to be distorted to negative curvature by the device of the present invention. , thus generating an anti-gravity force. Anti-gravity forces are useful mechanical forces for propulsion or or provide flotation.

第8図に示す1つの実施態様において、融合リアクター210はクーロン消滅融 合を経て熱を与え、この熱は熱交換器214において水蒸気に変換される。水蒸 気は接続216によりタービン218に移され、このタービン218は水蒸気に より駆動されて電気を生成して、反重力装置224の電気負荷を供給する。ある いは、熱は接続212により熱電子動力変換器226へ移され、この変換器22 6は熱を電気に直接変換して反重力装置224の電気負荷を供給し、ここで使用 されない熱は接続213を経て戻される。電気エネルギーは反重力装置228に より反重力エネルギーに変換され、反重力装W228は推進および浮遊をビーヒ クルに与え、このビーヒクルには反重力装置228が構造の接続206により構 造的に取り付けられている。融合リアクター210、熱交換器214、タービン 218、動力発生器220、および熱電子動力変換器226は、また、ビーヒク ルへのそれらのそれぞれの構造の接続201〜206により、ビーヒクルで推進 または浮遊される。In one embodiment shown in FIG. 8, fusion reactor 210 is a Coulomb annihilation fusion This heat is converted into water vapor in the heat exchanger 214. water vapor The air is transferred by connection 216 to a turbine 218 which converts it into water vapor. is driven to generate electricity to supply the electrical load of the anti-gravity device 224. be Alternatively, heat is transferred by connection 212 to a thermionic power converter 226, which 6 directly converts heat into electricity to supply the electrical load of the anti-gravity device 224, and is used here. Any heat that is not used is returned via connection 213. Electrical energy is sent to anti-gravity device 228 Converted into anti-gravity energy, the anti-gravity device W228 is capable of propulsion and levitation. The vehicle is provided with an anti-gravity device 228 constructed by structural connections 206. Architecturally installed. Fusion reactor 210, heat exchanger 214, turbine 218, power generator 220, and thermionic power converter 226 also propelled by the vehicle by the connections 201-206 of their respective structures to the Or floated.

付録■ 相対論的宇宙物理学における基礎的概念(Basic Concept in  Re1ativistic Astropysics)、す・ジ・ファング(L i Zhi Fang)およびレモ・ルフィニ(Remo Ruff1ni)、 World 5cientific Pubfishing Co、Pte、L td、 、1983.1および2章、apl−70をここに引用によって加える 。Appendix■ Basic Concept in Relativistic Astrophysics Re1ativistic Astrophysics), Su Ji Fang (L i Zhi Fang) and Remo Ruffini, World 5 scientific Pubfishing Co, Pte, L td, 1983.1 and 2 chapters, apl-70, incorporated herein by reference. .

付録II (次のテキストは、空間、時間および重力の理論(Theory 。Appendix II (The following text is about the Theory of Space, Time and Gravity.

f 5pace、Time and Gravitation)、第2改訂版の V章、Pergamon Press、pp228−233(1965)として 発行され、そしてここに引用4こよりで加える。f 5pace, Time and Gravitation), 2nd revised edition. As Chapter V, Pergamon Press, pp228-233 (1965) Published and added here with 4 quotes.

本発明に従い、このテキストからの新発展がなされた。付加は下線がほどこされ 、そして削除は[括弧]でかこみそして頭文字で表されている。) 重力理論において、等価原理はある意味において加速の場は重力場と等価である とう述べることであると理解される。等価は次のものに等しい。適当な座標系( これは通常参照の加速されたフレームとして解釈される)を導入することによっ て、この新しい系において、自由質点の運動方程式の外観を有するように、重力 場においである質点の運動方程式を変換することができる。こうして、重力場は 、言わば、加速の場と置換するか、あるいはむしろまねることができる。慣性質 量および重力質量の同等性のために、このような変換は光電陰極の質量の任意の 値について同一である。しかし、それはその目的でのみ空間の無限小の領域にお いて続くであろう、すなわち、それは厳格に局所であろう。In accordance with the present invention, new developments have been made from this text. Additions are underlined. , and deletions are indicated in [brackets] and by initials. ) In gravitational theory, the equivalence principle states that in a certain sense the field of acceleration is equivalent to the gravitational field. This is understood to mean the following. Equality is equal to: An appropriate coordinate system ( This is usually interpreted as an accelerated frame of reference). In this new system, the gravitational force has the appearance of the equation of motion of a free mass point. It is possible to transform the equation of motion of a mass point in a field. Thus, the gravitational field is , so to speak, can replace or even mimic the field of acceleration. Inertial property Due to mass and gravitational mass equivalence, such a transformation reduces the arbitrary mass of the photocathode to The values are the same. But it only exists in an infinitesimal area of space for that purpose. i.e. it will be strictly local.

一般の場合において、記述する変換は座標の局所的の測地線の系に行くことに数 学的に相当する。フェルミにより示されたように、1点においてばかりでな(、 かつまた時間的世界線に沿って局所的に測地線である座標系を導入することがで きる。In the general case, the transformation we describe is a number that goes to a locally geodesic system of coordinates. Scientifically equivalent. As shown by Fermi, not only at one point (, It is also possible to introduce a coordinate system that is locally geodesic along the temporal world line. Wear.

こうして、等価原理は慣性質量および重力質量の同等性の法則に関係するが、そ れと同一ではない。後者は一般の非局所的特性もつが、加速および重力の場の等 偏性は局所的にのみ存在する、すなわち、それは空間中の単一の点のみを呼ぶ( より正確には、時間の軸の性質をもつ、世界線上の点の空間的近傍を呼ぶ)。Thus, the equivalence principle relates to the law of equivalence of inertial and gravitational masses; It is not the same as that. The latter has general nonlocal properties, but the acceleration and gravitational field equivalence Particularity exists only locally, i.e. it calls only a single point in space ( More precisely, it refers to the spatial neighborhood of a point on the world line, which has the properties of a time axis.)

等価原理は、アインシュタインが彼の重力理論をつくる前に、重要な役割を演じ た。次に、その時アインシュタインが与えた論証を記述しそして分析する。The equivalence principle played an important role before Einstein created his theory of gravity. Ta. Next, I will describe and analyze the argument that Einstein gave at that time.

アインシュタインは、落下するエレベータ−内の実験室の例を使用して、彼の「 等価の仮説」を例示した。このようなエレベータ−内のすべての物体はそれらの 重量をもつベレー帽に見え、それらはすべてのエレベータ−と−緒に同一の加速 度で落下するので、それらがエレベータ−の壁に固定されないときでさえ、それ らの相対的加速は消える。われわれは、アインシュタインに従い、2つの参照フ レームを有し、1つは慣性のまたはほとんど慣性のフレームであり、地球に固定 されており、そして他のフレームは加速され、エレベータ−に固定されている。Einstein used the example of a laboratory inside a falling elevator to explain his The equivalence hypothesis was exemplified. All objects in such an elevator are They look like heavy berets and have the same acceleration as all elevators. Even when they are not fixed to the walls of the elevator, they The relative acceleration of these vanishes. We follow Einstein and use two reference frames. one is an inertial or nearly inertial frame, fixed to the earth; and the other frame is accelerated and fixed to the elevator.

第1の慣性フレームにおいて、重力場が存在し一第2の加速されたフレームにお いて、それは存在しない。こうして、アインシュタインに従い、加速は重力また は少な(とも均一な重力場と置換することができる。アインシュタインはこの考 えをさらに展開する。彼は両者の加速されたフレームおよび加速されないフレー ムを物理学的に完全に同等であると考えることを提案し、そしてこのような観点 から慣性フレームおよび絶対的加速が意味をもたなくなることを指摘する。In the first inertial frame, a gravitational field exists and in the second accelerated frame And it doesn't exist. Thus, following Einstein, acceleration is caused by gravity or can be replaced by a small (and uniform) gravitational field. Einstein Expanding further. He compares both accelerated and non-accelerated frames. We propose to consider the systems as completely physically equivalent, and Point out that the inertial frame and absolute acceleration become meaningless.

アインシュタインのこの考察をより詳細に分析しよう。すべての問題の第1が生 ずる:加速された参照フレームが何であるかおよびそれが物理学的にどのように 実現されるか?エレベーターの例において、「参照フレーム」は、言わば、ある 種の箱、エレベータ−の箱を使用して同定された。しかし、われわれは[]重力 を考慮しないときでさえ、絶対的剛体の抽象的概念は受け入れることがでないこ とを主4μ:加速されたとき、すべての物体は異なる物体について異なるひずみ を経験するであろう[。]ここで効果は特別の相対性により与えられる。したが って、箱または剛性の足場[慣性フレームを取り扱うとき、われわれが節11に おいて論じた種類の]は加速された参照フレームについての模型として有用では ない。こうして、アインシュタインの推論において、加速された運動における参 照フレームの基本的概念は定義されないままである。この困難は、加速の大きさ および考慮すべき空間の領域の大きさへ限定を付与することによって回避するこ とができるであろう。例えば、次のことを要求することができるであろう:許さ れる加速は非常に小さくして、考える空間の領域において、それらから生ずるひ ずみを無視することができそして剛体の概念を使用することができるようにする 。Let's analyze this consideration of Einstein in more detail. The first of all problems is Cheating: What is the accelerated reference frame and how is it physically? Will it be realized? In the elevator example, the "frame of reference", so to speak, is Identified using seed boxes and elevator boxes. However, we []gravity The abstract concept of an absolutely rigid body proves untenable even when we do not consider and principal 4μ: When accelerated, every object has a different strain for different objects. will experience [. ] Here the effect is given by special relativity. However, Therefore, when dealing with boxes or rigid scaffolding [inertial frames, we refer to Section 11] [of the kind discussed in] are not useful as models for accelerated reference frames. do not have. Thus, in Einstein's reasoning, reference in accelerated motion The basic concept of a reference frame remains undefined. This difficulty is due to the magnitude of the acceleration and can be avoided by placing limits on the size of the spatial region to be considered. You will be able to do that. For example, one could ask for: forgiveness. The accelerations resulting from them should be very small, so that in the region of space considered, the be able to ignore the force and use the concept of rigid bodies. .

その場合において、アインシュタインの論証のおおよその性質が明らかとなる。In that case, the approximate nature of Einstein's argument becomes clear.

さらに、アインシュタイン彼自身は重力場のすべてが加速により置換することが できるでわけではないことを強調する:これが可能であるためには、重力場は均 一でな(ではならない。これは、また、領域の空間的次元に制限を付与し、ここ で重力場および加速された場はほぼ同等であることができる。例えば、地球天体 の回りの重力場を「除去する」ことは不可能である;これを実施するために、あ る不合理、例えば、「加速された縮退」の参照フレームを導入しなくてはならな いであろう。Furthermore, Einstein himself believed that all of the gravitational field could be replaced by acceleration. Emphasize that this is not possible: for this to be possible, the gravitational field must be homogeneous. This also imposes a restriction on the spatial dimension of the region, and here The gravitational field and the accelerated field can be approximately equivalent. For example, terrestrial objects It is not possible to "remove" the gravitational field around the For example, one must introduce an ``accelerated degeneracy'' frame of reference. It would be nice.

アインシュタインは、また、非局所的方法で等価原理を使用したが、1911年 に発表した論文において、この方法で重い物体付近の光の伝搬を研究しようとし た彼の試みは、付録Iにおいて計算したように、彼の重力理論[参照、節59] から生ずる量の半分のみの光線の偏向を与えた。これは等価原理がds”につい て正しい形(51,11)多分に導くことができないが、最良に遅い運動につい て有効である式(51゜10)のみに導くことができるという事実と結び付けら れる[。コ二二でds”は付録VIにおいて誘導される慣性フレームにおける無 限小の変位である。こうして、非局所的解釈において、重力および加速場の近似 等価はまた制限される。すでに述べたように、この等価は弱い均一な場および遅 い運動についてのみ存在する。Einstein also used the equivalence principle in a nonlocal way, but in 1911 In a paper published in His attempt to do so, as calculated in Appendix I, was based on his theory of gravity [see section 59]. gave a deflection of the ray of light by only half the amount resulting from. This is because the equivalence principle is about ds. The correct form (51, 11) cannot be derived in most cases, but it is best for slow movements. Combined with the fact that only formula (51°10) is valid, [. ds” in the inertial frame induced in Appendix VI. This is a minimal displacement. Thus, in the nonlocal interpretation, the approximation of the gravitational and acceleration fields Equivalence is also limited. As already mentioned, this equivalence applies to weak homogeneous fields and slow It exists only for hard movements.

アインシュタインは、重力および加速の場の区別不可能性を意味させるために彼 の等価原理を採用し、そしてこの原理の観点から、絶対速度について述べるよう に絶対加速を述べることが不可能であることを強調することによって、彼の等価 原理に拡張された解釈を与えた。これにアインシュタインは彼の「一般相対性理 論」を関係付けた[われわれはこれを節49*において論じた] (付録V): 彼は後者を使用して、彼の方程式が一般に共産であるべきであるという要求を正 当化した。(共産の概念は付録Vにおいて論じた。)しかしながら、[われわれ にとって]このような拡張した解釈は不一致と思われる。等価原理は参照の適当 な局所的に測地線の(「自由落下する」)フレームの導入を可能とするという事 実において、等価原理の本質を見ることができ、それを使用することによって、 均一なガリレオ空間を無限小において定義することができる。しかしながら、こ れは、空間の有限領域における加速および重力の場の等価または区別不可能性に ついての結論をまったく正当化しない。Einstein used him to make sense of the indistinguishability of the fields of gravity and acceleration. We adopt the equivalence principle of His equivalent by emphasizing the impossibility of stating an absolute acceleration in He gave an expanded interpretation to the principle. Einstein responded to this with his ``general theory of relativity.'' [We discussed this in section 49*] (Appendix V): He uses the latter to correct the requirement that his equations should be generally communist. It was justified. (The concept of communism was discussed in Appendix V.) However, [we ] Such an extended interpretation seems inconsistent. The equivalence principle is appropriate for reference. This allows the introduction of locally geodesic (“free-falling”) frames. In fact, we can see the essence of the equivalence principle, and by using it, A uniform Galilean space can be defined at infinitesimal. However, this This refers to the equivalence or indistinguishability of acceleration and gravitational fields in a finite region of space. does not justify the conclusion at all.

図面においてなされた誤りの性質を説明するために、このような結論により数学 的実施例を検査し、この実施例は偶然にこの問題の本質を直接有する。第2誘導 を制限したすべての関数は無限小において線形関数としてはたらく。しかしなが ら、これにより、すべてのこのような関数は有限領域において区別不可能である と結論することができない。しかし、類似する結論、すなわち、加速および重力 の場は完全に区別不可能であるという結論は、それらの局所的等価単独に基づい て、アインシュタインが誘導した。Mathematics with such a conclusion, to explain the nature of the error made in the drawing. This example happens to have the essence of this problem directly. 2nd lead All functions limited to behave as linear functions at infinity. But long , which makes all such functions indistinguishable in a finite domain I cannot conclude that. However, similar conclusions, i.e. acceleration and gravity The conclusion that the fields of are completely indistinguishable is based solely on their local equivalence. Einstein guided it.

このような結論はアインシュタインの重力理論それ自体を否定さえする。事実、 加速および重力の場の間の完全な等優性が存在しなかった場合、等価の考えつい てなされた理論は純粋に運動学的であり、これはアインシュタインの重力理論に ついての場合ではまったくない。「一般相対性理論」に関すると、[われわれは 節49*において既に指摘した]付録Vにおいて実証されるようにミこのような 物理学的原理は不可能であり、そしてまた、一般の共産の要件のための基礎とし て不必要であり、この共産の要件は座標系が固定されない理論についての純粋に 論理学的の一致の要件である。Such a conclusion even refutes Einstein's theory of gravity itself. fact, If perfect homodominance between the acceleration and gravitational fields did not exist, an equivalent idea would be The developed theory is purely kinematic, which is similar to Einstein's theory of gravity. Not at all in that case. Regarding the "general theory of relativity", [we [already pointed out in Section 49*] As demonstrated in Appendix V Physical principles are impossible, and also serve as the basis for the requirements of general co-operation. is unnecessary, and this co-requisite requirement is purely for theories where the coordinate system is not fixed. This is a requirement for logical agreement.

こうして、等価原理は狭い意味において適用できる(近似的および局所的に)が 、より広い意味において適用することができない。加速および重力の効果は「小 さいものにおいて」、すなわち、局所的に区別不可能であることがあるが、それ らは「大きいものにおいて」、すなわち、重力場に付与すべき境界条件を考慮す るとき、疑いなく区別することができる。均一に加速された参照フレームが導入 される場合得られる重力ポテンシャルは、座標の線形関数であり、したがって、 それがゼロになる傾向があるとき、条件を無限において満足いない。回転する参 照フレームにおいて、遠心力のポテンシャルは回転軸からの距離の平方で増加し 、さらに、コリオリカが存在する。これらの特性により、このような参照フレー ム中の「重力場」が仮想であることを直ちに検出することができる。Thus, the equivalence principle can be applied in a narrow sense (approximately and locally), but , cannot be applied in a broader sense. The effects of acceleration and gravity are “small” "in small objects", i.e., although they may be locally indistinguishable, consider the boundary conditions that should be applied to the gravitational field ``in the large case''. can be distinguished without any doubt. Uniformly accelerated reference frame introduced The gravitational potential obtained when The condition is not satisfied at infinity when it tends to zero. rotating reference In the reference frame, the centrifugal potential increases with the square of the distance from the axis of rotation. , furthermore, there is Coriolika. These characteristics make such reference frames It can be immediately detected that the ``gravitational field'' in the system is virtual.

次に、相対論を考慮して、均一に加速された参照フレームの例を多少より詳細に 論する。これを行うとき、加速されたがフレームがどのように実現することがで きるかという問題を無視し、そして用語「参照フレーム」を「座標系」の意味に おいてより形式的に解釈する。この意味において、加速をもって動くフレームに 推移することは、時間を非線形的に含む変換に座標をかけることを意味するであ ろう。Next, let's consider the uniformly accelerated reference frame example in somewhat more detail, taking into account relativity. discuss. When doing this, how can the accelerated frame be achieved? Ignoring the question of whether it is possible to Interpret it more formally. In this sense, a frame moving with acceleration Transitioning means multiplying coordinates by a transformation involving time nonlinearly. Dew.

真の重力場が存在せず、こうして無限小の間隔の平方が式%式%) ここでX′、y′およびZ′はデカルト座標であり、そしてt′はある慣性参照 フレームにおける時間である、を有すると仮定する。座標の変換を実施するy  =y ; z =z (61,02)ここでgは加速の次元の定数である。この 条件下に前の方程式は と書(することができる。There is no true gravitational field, and thus the square of an infinitesimal interval is the formula%(formula%) where X', y' and Z' are Cartesian coordinates and t' is some inertial reference Suppose we have , which is the time in the frame. y to perform coordinate transformation =y ; z =z (61,02) where g is a constant of the acceleration dimension. this The previous equation under the condition is can be written.

(61,02)を(61,01)に代入すると、(61,05) が得られる。Substituting (61,02) into (61,01) gives (61,05) is obtained.

問題が生ずる:この式は、重力場が存在するある慣性参照フレームにおける間隔 の平方として解釈することができるか? この問題の答えは、また、等価原理が 正しいかどうか、およびどの程度に正しいかという問題に対する答えである。A problem arises: this equation Can it be interpreted as the square of ? The answer to this problem is also that the equivalence principle It is the answer to the question of whether and to what extent it is true.

この答え見いだすために、(61,05)を重力理論により与えられる近似式と 比較する。In order to find the answer, let us define (61,05) as an approximate expression given by gravity theory. compare.

(61,06) ここでUは真の重力場のニュートンポテンシャルである。(61,06) Here U is the Newtonian potential of the true gravitational field.

この条件下に l gx l <<c” (61,07)dt”の係数は、 U = −gx (61,08) により与えられる重力ポテンシャルを取ると、近似的に等しい。under this condition The coefficient of l gx l <<c" (61,07)dt" is U = -gx (61,08) If we take the gravitational potential given by, it is approximately equal.

ds”の空間的部分の係数として、それは量が不等式 %式%) を満足する間隔についての1から有意に異ならない。ds”, it is the quantity inequality %formula%) is not significantly different from 1 for intervals satisfying .

重力ポテンシャルについての値(61,08)は、事実、ニュートン力学におけ る均一に加速された運動に導く。初期速度をゼロにするために、x′、y′およ び2′の一定値をとり、そしてほぼとする。The value (61,08) for the gravitational potential is, in fact, in Newtonian mechanics leading to uniformly accelerated motion. To make the initial velocity zero, x', y' and and 2', and approximately.

[+][この変換はモーラ−[20]により与えられた。]これは座標(x、t )において均一に加速された運動を記述する。[+] [This transformation was given by Mohler [20]. ] This is the coordinate (x, t ) describes uniformly accelerated motion.

われわれは間隔の平方についての2つの式を比較し、重力の不存在において加速 された運動の参照フレームは重力の存在における慣性フレームと類似性を有する ことを示した。しかしながら、同一の比較において、類似性はまった(完全では ないので、慣性および重力の力の完全な等偏性または区別不可能性の問題は存在 しえないことが示された。これは、「大きいものにおける」、すなわち、空間全 体を通して、式(61,05)を考える場合、とくに明瞭となる。第1に、dt 2の係数は、Xとともに無限になる傾向があるので、境界条件をし満足〕満足ぜ ず、第2に、その係数およびそれとともに光速は表面x=−c”1g上で2′に なる;これは許すことができない。We compare the two equations for the square of the interval and find that the acceleration in the absence of gravity is The frame of reference for the given motion has similarities to the inertial frame in the presence of gravity. It was shown that However, in identical comparisons, the similarity is close (but not perfect). Since there is no problem of perfect homogeneity or indistinguishability of inertial and gravitational forces, It was shown that it cannot be done. This is ``in the large'', that is, the entire space This becomes especially clear when considering equation (61,05) through the field. First, dt Since the coefficient of 2 tends to become infinite along with X, the boundary condition is satisfied. First, secondly, the coefficient and with it the speed of light is 2′ on the surface x=−c”1g. This cannot be tolerated.

計量テンソルについての境界条件のなおいっそう明らかな無視は、変換(35, 47)を使用する場合、起こる。ニュートン力学において、それは回転する座標 系を導入するという意味を有する。この変換はds2について式(35,48) に導く[。])(35,47)および(35,48)は付録IVに記載されてい る。)ここで計量テンソルは境界条件を満足することができないばかりでな(、 かつまた回転から大きい距離において、[節35]付録IVにおいて確立された 不等式を無視する。<35.48)における計量テンソルをある重力場として解 釈することができないこと(すなわち、「等価の仮説」の精神で)は、コリオリ ス力の存在のために、局所的観点からでさえ明らかである。An even more obvious neglect of the boundary conditions for the metric tensor is the transformation (35, 47), it happens. In Newtonian mechanics, it is a rotating coordinate It has the meaning of introducing a system. This transformation is expressed by equation (35, 48) for ds2. Lead to [. ) (35,47) and (35,48) are listed in Appendix IV. Ru. ) Here, the metric tensor not only cannot satisfy the boundary conditions (, and also at large distances from rotation, as established in [Section 35] Appendix IV Ignore inequalities. <35.48) as a gravitational field. What cannot be interpreted (i.e., in the spirit of the "equivalence hypothesis") is the Coriolis It is obvious even from a local point of view due to the existence of the force.

ちょうど論考した実施例は、加速および重力の間の「等偏性jが空間の制限され た領域においてのみ、および弱く均一な場および遅い運動についてのみ、存在す るという、前述の結論を完全に確証する(方程式(61,08)ならびに不等式 (61,07)および(61,10))。The example just discussed shows that the homogeneity j between acceleration and gravity is limited in space. exists only in the region of (61,08) and the inequality (61,07) and (61,10)).

しかし、空間の全体を考える場合、真の重力場は加速により引き起こされる仮想 のものと区別することができる。ニュートンの理論において、これはニュートン のポテンシャルについての境界条件を使用することによって実施することができ る。アインシュタインの理論において、真の重力場と仮想の重力場とを区別する という問題は、調和の座標を使用する場合、最も簡単に解かれる。次いで、計量 テンソルの成分は付録VI [節54]において論じられている調和条件(53 ,13)および境界条件の両者を満足しなくてはならない。[節93に示すよう に、]さらに、調和の座標はローレンツ変換から離れて独特に定義することがで きる。仮想の重力場を導入する任意の座標の変換は、調和条件および境界条件を 無視する。したがって、調和の座標の導入はすべての仮想の重力場を排除すると することができる。こうして、2次形式(61,05)が与えられたと仮定する と、調和の座標への推移は変換(61,02)にあり、多分ローレンツ変換を伴 う。このような遷移の結果として、2次形式(61,01)に戻り、その形式は 真の重力場の不存在を示す。However, when considering the entire space, the true gravitational field is the virtual gravitational field caused by acceleration. can be distinguished from those of In Newton's theory, this is Newton can be implemented by using boundary conditions on the potential of Ru. In Einstein's theory, distinguish between the true gravitational field and the virtual gravitational field The problem is most easily solved when using harmonic coordinates. Then weigh The components of the tensor are determined by the harmonic condition (53 , 13) and boundary conditions must be satisfied. [As shown in Section 93 In addition, the harmonic coordinates can be uniquely defined apart from the Lorentz transformations. Wear. Transformations of arbitrary coordinates that introduce a virtual gravitational field change the harmonic and boundary conditions. ignore. Therefore, the introduction of harmonic coordinates eliminates all virtual gravitational fields and can do. Suppose we are thus given the quadratic form (61,05) , the transition to harmonic coordinates lies in the transformation (61,02), probably accompanied by a Lorentz transformation. cormorant. The result of such a transition is a return to the quadratic form (61,01), whose form is Demonstrates the absence of a true gravitational field.

[この節の] [前記]この論考において、一般のテンソルの分析を使用しなか った。(61,05)へのその適用は、第4ランクの曲率テンソルがゼロになる ことおよび、したがって、真の重力場が事実存在しないことを示すであろう。[In this section] [Above] In this paper, we do not use general tensor analysis. It was. Its application to (61,05) makes the fourth rank curvature tensor zero and thus would show that a true gravitational field does not in fact exist.

重力方程式を誘導するために等価原理を利用するという問題に戻ろう。Let us return to the problem of using the equivalence principle to derive the gravity equation.

この原理をより広い意味において「一般相対性原理1として解釈することは矛盾 することを、われわれは明らかにした。しかし、これは、等価原理がほぼ有効で ある限界内で、より制限された意味において等価原理の使用を排除しない。とく に、重力場の不存在において加速された参照フレームとこのような場の存在にお ける慣性フレームとの間の、われわれが論じた、類似性は、有用であることを証 明することができる。なぜなら、式(61,01)を形式(61,05)に変換 する可能性は、ニュートンのポテンシャルがdt”の係数としてこの理論に正確 に入るという指示をわれわれに与えるからである。しかしながら、重力理論の公 式化に対するこの考えに基づ(アプローチは、その固有の制限(すなわち、等価 原理の局所性質および場が均一であるという仮定)のために、不満足であると[ われわれには]思われる。このアプローチの他の欠点は、加速された運動におけ る参照フレームの誤って定義された概念を使用するという必要性である。本発明 の[われわれの]このアアブローは、これらの欠点を含まず、慣性質量および重 力質量の法則に直接の適用にの後者の原理が有効である程度にこの原理にに関し て、それは引き続いて他の仮定の結果として得ることができる。こうして、それ は時空がリーマンの特性を有するという仮説を意味し、その数学的表現は時間的 世界線に沿って局所的に測地線の座標系を導入することの可能性である。It is contradictory to interpret this principle as ``general relativity principle 1'' in a broader sense. We have made it clear that we will. However, this means that the equivalence principle is almost valid. Within certain limits, it does not preclude the use of the equivalence principle in a more restricted sense. virtue In the absence of a gravitational field, the reference frame is accelerated and in the presence of such a field. The analogy we have discussed between the inertial frame and the can be explained. Because converting the formula (61,01) to the format (61,05) It is possible that Newton's potential is accurate to this theory as a coefficient of dt. Because it gives us instructions to enter. However, the public theory of gravity Based on this idea of formulation, the approach is limited by its inherent limitations (i.e., equivalent Due to the local nature of the principle and the assumption that the field is homogeneous), [ It seems to us. Another drawback of this approach is that in accelerated motion The necessity of using a misdefined concept of a frame of reference. present invention [Our] aa-blow does not contain these drawbacks and has no inertial mass and no heavy weight. Regarding this principle, to the extent that the latter principle is valid in direct application to the force-mass law. , it can subsequently be obtained as a result of other assumptions. In this way, it means the hypothesis that space-time has Riemannian properties, and its mathematical expression is It is possible to introduce a geodesic coordinate system locally along the world line.

われわれは等価原理の近似の特性を強調した。しかし、アインシュタインの重力 理論の観点から、慣性質量および重力質量の同等性の法則は、慣性質量および重 力質量の概念そのものが近似的であるので、また、近似の特性をもつ。これらの 概念は、ニュートンの運動法則および重力法則が有効である程度におよび任意の 質量を特定の物体をその位置および他の物体の運動に無関係に特性決定する量と して定義することができる程度に、適用することができる。アインシュタインの 重力理論において、これは近似的にのみ可能である。なぜなら、物質の物体の運 動法則はより複雑な性質をもつからである。それにもかかわらず、慣性質量およ び重力質量の同等性の法則はアインシュタインの重力理論と完全に一致すること を肯定することができる。なぜなら、この法則は、一般にその公式化できるよう に非常に正確に、この理論に従うからである。We emphasized the approximation properties of the equivalence principle. But Einstein's gravity From a theoretical point of view, the law of equivalence of inertial and gravitational masses is Since the concept of force-mass itself is approximate, it also has the property of approximation. these The concept is to the extent that Newton's laws of motion and gravity are valid and for any Mass is a quantity that characterizes a particular object independent of its position and the motion of other objects. To the extent that it can be defined, it can be applied. einstein's In gravitational theory, this is only approximately possible. Because the luck of material objects This is because dynamic laws have more complex properties. Nevertheless, the inertial mass and and the law of gravitational-mass equivalence are completely consistent with Einstein's theory of gravity. can be affirmed. This is because this law can be formulated in general. This theory follows very precisely.

他方において、アインシュタインの重力理論は質量の同等性の法則の式にならな い:それは本質的に新しい物理学的原理を包含する。第1は通常の相対論:空間 および時間の無限の計量をもつ単一の4次元多様体への統合に既に含められる。On the other hand, Einstein's theory of gravity does not formulate the law of equality of masses. Yes: It involves essentially new physical principles. The first is ordinary relativity: space and already included in the union into a single four-dimensional manifold with an infinite metric of time.

この原理は光速の制限的性質におよび、これと密接に関連して、意味するものの より正確な特定に、時間的事象の順序およびまた原因および効果により、関係付 けられる[(節12)]。This principle extends to the limiting nature of the speed of light and, closely related to this, means that For more precise identification, order of temporal events and also relationships by cause and effect. be kicked [(section 12)].

第2原理は、計量および重力の合体を確立する:それはアインシュタインの重力 理論のまさに本質である。The second principle establishes the union of metric and gravity: it is Einstein's gravitational This is the very essence of theory.

アインシュタインの重力理論の基礎を形成するのは、これらの2つの原理であり そして、推測して多分加速および重力の局所的等価性の結果として、相対性の概 念の拡張ではない。しかし、それらは曲がった時空または重力質量または慣性質 量の等価性のための原子の基礎を提供しな付録III (次のテキストは、ネイチ+−(Nature)、Vol、336、pp、71 1−712 (1988)に発表され、そしてここに引用によって加える。These two principles form the basis of Einstein's theory of gravity. And, by guessing, perhaps as a result of local equivalence of acceleration and gravity, the relativity approximation It is not an extension of thought. However, they are curved spacetime or gravitational mass or inertia. Appendix III provides an atomic basis for quantitative equivalence. (The following text is from Nature, Vol. 336, pp. 71 1-712 (1988) and is incorporated herein by reference.

本発明に従い、このテキストからの新発展がなされた。付加は下線がほどこされ 、そして削除は[括弧コでかこみそして頭文字で表されている。) ぎの存在および重要を仮定することによって、ホーキングの結果を拡張している [(参照、図面)]。このようなゆらぎが起こりうるかどうかについての考えを われわれはもたないが、それらが起こる場合およびそれらの効果が関連する場合 、われわれはそれらの効果が存在しつるものの分析を続けることができることを 、強調すべきである。われわれが知る第1のことは、歪曲した時空の連続するワ ームホール、フィラメントは非常に小さくなくてはならない一約10−”cm、 重力の量子−機械的ゆらぎについての自然の大きさ。こうして、それらは直接観 測することができないであろう。むしろ、示したように、それらの効果は自然の 定数の値を通して間接に伝わるであろう。In accordance with the present invention, new developments have been made from this text. Additions are underlined. , and deletions are indicated by [in parentheses and initials. ) extends Hawking's results by assuming the existence and importance of [(Reference, drawing)]. Any thoughts on whether such fluctuations can occur? We do not have them, but when they occur and when their effects are relevant. , we can continue to analyze those effects that exist and persist. , should be emphasized. The first thing we know is that there is a continuous wave of distorted space-time. The hole, the filament must be very small, about 10-”cm, Quantum of gravity - natural magnitude for mechanical fluctuations. Thus, they can be directly observed. It would be impossible to measure it. Rather, as shown, their effects are natural It will be transmitted indirectly through the value of the constant.

ワームホールがわれわれの宇宙に影響を与える方法は、それらが導い宇宙の数を 使用するよりむしろ、コウルマンは密接に関係する変数α。The way wormholes affect our universe is that they lead to an increase in the number of universes. Rather than using a closely related variable α.

を使用する。ワームホールは物理学的理論におけるパラメーターの値に影響を与 えるのでそしてワームホールの効果はα1の値により支配されるので、すべての 自然の定数はα1の関数となる。これが意味するように、粒子の質量、微細な構 造の定数、重力定数および、もちろん、宇宙定数のすべては、空間の位相幾何学 的構造を特性決定するパラメーターに伎存する。[] さらに、われわれがα1値の分布について何かを予測することができるならば、 われわれは宇宙定数のような物理学的パラメーターの値について何かを学ぶこと ができる。α1は空間的幾何学のわれわれの記述の一部分であるので、それらの 確率分布は宇宙の波動関数により決定される。ホーキングの技術を使用して、コ ウルマンはα1についての確率分布が宇宙定数をゼロにするこれらのパラメータ ーの値で無限にピークになるファクターを含有するすることを発見する(小さい 正の宇宙定数について、それは1/宇宙定数の指数の指数に比例する)。こうし て、宇宙定数はゼロになる。なぜなら、自然の定数はゼロとならないで、宇宙定 数をゼロにする値を自然の定数はとるように、宇宙定数はいっそう無限になるか らである。use. Wormholes affect the values of parameters in physical theories. Since the wormhole effect is dominated by the value of α1, all The constant of nature is a function of α1. This means that the mass of particles, the fine structure The structural constant, the gravitational constant, and, of course, the cosmological constant all depend on the topology of space. There are parameters that characterize the physical structure. [] Furthermore, if we can predict something about the distribution of α1 values, that we learn something about the values of physical parameters such as the cosmological constant Can be done. Since α1 is part of our description of the spatial geometry, their The probability distribution is determined by the wave function of the universe. Using Hawking's technique, the Ullmann states that the probability distribution for α1 is these parameters that make the cosmological constant zero. (small For a positive cosmological constant, it is proportional to 1/the exponent of the cosmological constant). instructor Therefore, the cosmological constant becomes zero. This is because the constant of nature is not zero, but a cosmological constant. Will the cosmological constant become even more infinite, just as the constant of nature takes the value that makes the number zero? It is et al.

[]二9コウルマンーホーキングのプログラム[コは、宇宙定数をゼロに調節す るための他の試みを狂わせた主要な障害を回避する。[。]われわれの宇宙は、 その歴史の大部分を通して、小さいが、ゼロ1こならない宇宙定数のなんかかの 効果を完全に不明瞭にした物質および放射でみたされている。それゆえ、なんら かのメカニズムがどのようにして定数の値を決定しそしてそれをゼロに調節する ことができるであろうか?コウルマンのアプローチの答えは、宇宙はワームホー ルを通して大きい空の宇宙のピークになり、こうしてわれわれの宇宙における物 質および放射を不明瞭にするという問題を回避するということである。[]29 Koulman-Hawking program [Ko adjusts the cosmological constant to zero avoid the major obstacles that have derailed other attempts to [. ] Our universe is Throughout most of its history, there has been some kind of small but indistinguishable cosmological constant. Filled with matter and radiation whose effects are completely obscured. Therefore, nothing how the mechanism determines the value of a constant and adjusts it to zero Could it be possible? The answer to Koulman's approach is that the universe is a wormhole. through the sky becomes the peak of the universe, and thus objects in our universe This avoids the problem of obscuring quality and radiation.

(次のテキストは、空間、時間および重力の理論(The The。(The following text is from The Theory of Space, Time and Gravity.

ry of 5pace and Gravitation)、111章、pp 、114−135に発表され、そしてここに引用によって加える。ry of 5 pace and Gravitation), Chapter 111, pp , 114-135, and is incorporated herein by reference.

本発明に従い、このテキストからの新発展がなされた。付加は下線がほどこされ 、そして削除は[括弧コでかこみそして頭文字で表されている。) 一般のテンソル分析 35、空間および時間の座標について許容変換相対論のわれわれの数学的公式化 の基礎として、われわれは波面方程式 %式%) および間隔の平方についての関係する式ds”=c2−dt′2−(dx”+d y2+dz”) (35,02)((ω)2は波面方程式の左側の微分式の略号 として理解すべきである。)を選択する。われわれの通常の変数x、=cl x 、=x; x、=y; xs=z (35,03)およびまた数 eo=1 ; e+=ex=es= 1 ’ (35,04)を導入する場合、 式(ω)2およびds2はに=0 として書くことができる。われわれは両者のこれらの式はローレンツ変換のもと て不変であることを知っている。ローレンツ変換によりまえのものと結合される 、新しい座標 X′o=Ct′:X1+X1:X′2=y′;X′3=z′(35,07) を導入する場合、 k=0 が得られる。In accordance with the present invention, new developments have been made from this text. Additions are underlined. , and deletions are indicated by [in parentheses and initials. ) General tensor analysis 35. Our mathematical formulation of permissible transformational relativity for space and time coordinates As a basis, we use the wavefront equation %formula%) and the related equation for the square of the interval ds''=c2-dt'2-(dx''+d y2+dz") (35,02) ((ω)2 is the abbreviation for the differential equation on the left side of the wavefront equation It should be understood as ). Our normal variable x, = cl x , =x; x, =y; xs=z (35,03) and also the number When introducing eo=1; e+=ex=es=1' (35,04), Equations (ω)2 and ds2 = 0 It can be written as We understand that both these equations are under the Lorentz transformation. I know that it is unchanging. combined with the previous one by Lorentz transformation , new coordinates X'o=Ct':X1+X1:X'2=y';X'3=z'(35,07) When introducing k=0 is obtained.

式(ω)2およびds2が形式(35,05)および(35,06)または(3 0,08)および(30,09)を有する変数、例えば、(35,03)および (35,07)はガリレイ座標と呼び、この用語はここで時間を包含すると理解 される。Equations (ω)2 and ds2 have the form (35,05) and (35,06) or (3 0,08) and (30,09), for example (35,03) and (35,07) is called the Galilean coordinate, and this term is understood here to encompass time. be done.

ココテX′0、x’l、x’2およびx’3ハ前のようi:(35,07)によ り与えられ、それゆえガリレイ座標であるが、量x O% X 1、x2および X3はもはや(35,03)に等しくないが、その代わり形式%式%) の関係によりx’0、x’l、x’2およびx’3に結合されるある補助変数で あり、ここでf、はある一般条件にのみ従う任意の関数である。方程式(35, 10)はX01X1、x2およびX3について解くことができるので、それらの ヤコービアンはゼロであってはならないと仮定する さらに、関数f、は第1の3次の連続導関数を有すると仮定する。物理学的考察 から生ずるflについての他の条件が存在するであろう;これらを後に説明する 。Kokote X'0, x'l, x'2 and x'3 are as before i: (35,07) given, and therefore Galilean coordinates, the quantities x O% X 1, x2 and X3 is no longer equal to (35,03), but is instead of the form %expression %) With some auxiliary variable connected to x'0, x'l, x'2 and x'3 by the relationship , where f is an arbitrary function subject only to certain general conditions. Equation (35, 10) can be solved for X01X1, x2 and X3, so their Assume that the Jacobian must not be zero Further assume that the function f has a first cubic continuous derivative. Physical considerations There may be other conditions on fl that result from; these will be explained later .

変数のこの変化がなされる場合、(ω)tは変数xOSxi、x2およびX3に 関して1次導関数において均質な2次形式となる。この形式は次のように書かれ る ここで 同様に、変数が変化がds”においてなされる場合、結果は次の通りである ここで (35,13)お、及び(35,15)から容易に推定されるようにα=0 それゆえgが行列式 量g ′aはgそれ自体で割ったこの行列式の第1小行列式であろう。If this change in variables is made, (ω)t becomes variable xOSxi, x2 and X3. has a homogeneous quadratic form in the first derivative. This format is written as Ru here Similarly, if the variable is changed in ds'', the result is here (35,13)o, and α=0 as easily estimated from (35,15) Therefore g is the determinant The quantity g'a will be the first subdeterminant of this determinant divided by g itself.

行列式の乗法の規則を使用して、 が得られる。ここで第2フアクターは(35,11)のヤコービアンDに等しく 、そして eOele2e3 (35,19) であるので、第1フアクターは−Dである。結局(35,20) xOがx′0のように時間の性質をもつが、Xl、X2およびX3が空間的座標 の性質をもつことを保証する条件により、変数xO1X1、X2およびx3を制 限することは有用である。これらの条件は正確に公式化しなくてはならない。前 述のように、用語「事象」は時間の特定の瞬間(moment)において考えた 空間の点を意味する:それは「点−瞬間(point−instat)Jと呼ぶ ことができる。われわれは、空間の座標のパラメーターX1、X2およびx3の 同一の値を有するが、それらの時間のパラメーターについて異なる値xO*およ びxO**を有する2つの事象は[節12の意味において時間連続において]竺 閲煎であることを要求する。われわれは、時朋煎事象について[時間連続で」間 隔の平方は正であることを知っている。これはとくに無限小の間隔について真実 でなくてはならないので、差XO*−XO**が無限小とし、そして x*Q=xQ : x**0=xO+dxo (35,21)とすると、 ds2=g00dx”o (35,22)と満足しなくてはならなず、ここで goo>O(35,23) である。さらに、同一の時間のパラメーターxOを有するが、空間のパラメータ ーの異なる値、すなわち(xLx2およびx3)および(X1+dX1、x2+ dx2、x3+dx3)を有する2つの事象が存在後者のきらめきの場所に到達 しないと仮定する。Using the rules for multiplication of determinants, is obtained. Here the second factor is equal to the Jacobian D of (35, 11) ,and eOele2e3 (35, 19) Therefore, the first factor is -D. After all (35, 20) xO has the property of time like x'0, but Xl, X2 and X3 are spatial coordinates. The variables xO1X1, X2 and x3 are controlled by conditions that ensure that they have the properties It is useful to limit These conditions must be formulated precisely. Before As mentioned above, the term "event" refers to thoughts at a particular moment in time. means a point in space: it is called a "point-instat" be able to. We define the spatial coordinate parameters X1, X2 and x3 have the same value, but different values xO* and for their time parameters. Two events with xO** and xO** are Requires thorough reading. We refer to temporal events [continuously] We know that the square of the interval is positive. This is especially true for infinitesimal intervals. Therefore, the difference XO* - XO** is assumed to be infinitesimal, and x*Q=xQ: x**0=xO+dxo (35, 21), It must be satisfied that ds2=g00dx”o (35, 22), where goo>O(35,23) It is. Furthermore, we have the same temporal parameter xO, but the spatial parameter - different values of -, i.e. (xLx2 and x3) and (X1+dX1,x2+ dx2, x3 + dx3) exist, the latter reaches the location of the sparkle Assume you don't.

次いで、次に続< [(12,01)および(12,02)に対して]反対の不 等式を適用できるであろう: ここでrl、r2およびtl、tzは、それぞれ、1および2の位置および時間 である。不等式(12,05)が真実である事象の対を準同時の」は相対的なも のとなるという事実により正当化される:1つの参照フレームにおいてtz−t l>0であり、そして他においてtz−1lくOを見いだすことができる。最初 にきらめきが起こったという問題はここで独特の答えをもたない。Then, the following continuation < [for (12,01) and (12,02)] One could apply the equation: where rl, r2 and tl, tz are the positions and times of 1 and 2, respectively. It is. A pair of events for which inequality (12,05) is true is called quasi-simultaneous. Justified by the fact that: in one reference frame tz−t l > 0, and tz-1l can be found elsewhere. first The question of what happened to the sparkle has no unique answer here.

準同時の事象は、(12,05)に続く不変の不等式%式%) により特徴づけることができる。2つの関係式(12,05)および(12,0 6)は同等であり、したがって、(12,05)も不変である。われわれは現実 の正の量 R=4[(r2−r+)”−C2(tz−t+)2](12,07)2つの準同 時事象の間の空間様間隔と呼ぶ。準同時事象について、ds2は負であり、した がって、dXl、dx2およびdx3の値のすべてがZでないという条件で、そ れらの値が何であっても、としなくてはならない。2次形式(35,24)は負 の有限(negative−definite)でなくてはならないことになる 。これについての必要かつ十分な条件は、不等式%式%) であるということは、よく知られている代数学的事実であり、これらの不等式は 、付随的に、すべてが独立であるわけではない。条件の独立の条件の組は、例え ば(35,25)、(35,’26)の第1の不等式および(35,27)の第 1の不等式である。A quasi-simultaneous event is an invariant inequality following (12,05) It can be characterized by: Two relational expressions (12,05) and (12,0 6) are equivalent, so (12,05) is also unchanged. we are reality positive amount of R=4[(r2-r+)''-C2(tz-t+)2](12,07) two homogeneous It is called the space-like interval between time-events. For quasi-simultaneous events, ds2 is negative and Therefore, provided that all of the values of dXl, dx2 and dx3 are not Z, then whatever their values are. Quadratic form (35,24) is negative It must be negative-definite. . A necessary and sufficient condition for this is the inequality % expression %) It is a well-known algebraic fact that these inequalities are , incidentally, not all are independent. An independent set of conditions is For example, the first inequality of (35, 25), (35,'26) and the first inequality of (35, 27) 1 inequality.

すべてのこれらの条件が係数g、、に付与される場合、それらが(35゜15) により与えられるか否かにかかわらず、ds2を任意の点の近傍において4つの 平方した項の合計として表すことができ、1つは正の符号をもちそして残りの3 つは負の符号をもつ。項の符号の組は2次形式の記号(’signature) と呼ぶ。われわれの場合において、記号は(eOlelおよびC3)としてまた は(+−−一)として書くことができる。If all these conditions are given to the coefficients g, , then they become (35°15) ds2 in the vicinity of any point, regardless of whether it is given by It can be expressed as the sum of squared terms, one with a positive sign and the remaining three one has a negative sign. The set of signs of the terms is a quadratic form of the sign (’signature) It is called. In our case the symbols are also written as (eOel and C3) can be written as (+−−1).

不等式(35,25)〜(35,27)から、行列式gは常に負であり、そして また、上のインデックスをもつg″′を包含する同様な不等式を適用できること にはり、結局次の通りであるg 〉0 (35,28) および ここでC1、C2およびC3は任意の3つの数であり、すべてはゼロではない。From the inequalities (35, 25) to (35, 27), the determinant g is always negative, and Also, a similar inequality involving g″′ with the above index can be applied. In the end, the result is g〉0 (35,28) and Here, C1, C2 and C3 are any three numbers, all of which are not zero.

われわれはこれらの純粋に代数学的記述の証明を与えないであろう。We will not give proofs of these purely algebraic statements.

こうして、パラメーターxOが時間の特性を有し、そして他の3つのXl、x2 およびX3が空間の座標の特性を有するためには、gooは正であること、およ び係数g+h (L k:l、2.3)をもつ2次形式は負の定符号であるとい うことは必要かつ十分である。量g10、g20およびg30に限定を付与する 必要性は存在しない。Thus, the parameter xO has the property of time, and the other three Xl, x2 In order for X3 to have the properties of spatial coordinates, goo must be positive and The quadratic form with coefficient g+h (Lk:l, 2.3) is said to be a negative definite sign. It is necessary and sufficient. Add limitations to quantities g10, g20 and g30 There is no need.

次に、方程式xQ=一定およびxk=一定の幾何学意味を考える。条件 ω(x、y、z、t)=O(35,30)を運動におけるある表面の方程式とし て解釈することができる条件を誘導する。この方程式から、空間および時間の座 標の微分はcoxdx + 9y + ωzdz+ω−t=0 (35,31) により関係づけられ、ここでωx1ωy1ω2およびωtはx、y、zおよびt のωの導関数である、ことが成り立つ。この表面に対して垂直の方向における変 位(dx、dy、dz)と取り、そして(35,32) として、1dnlは変位の絶対値であるとする。(35,31)に代入すると、 l grad ωl dn+ωtdt = O(35,33)であり、したがっ て、変位速度の平方 は、 により与えられる。こうして(35,30)はある表面の方程式として解釈する ことができ、その表面の各点は通常(35,35)により与えられる速度で動く 。しかしながら、このような解釈はこの速度が光速を越えないかぎりにおいての み可能である。(35,35)および(35゜01)に従い、これは (ω)2≦0 (35,36) でな(ではならないことを意味する。同等性の符号は光速の運動に有効である。Next, consider the geometric meaning of the equations xQ=constant and xk=constant. conditions Let ω(x, y, z, t)=O(35,30) be the equation of a surface in motion. conditions that can be interpreted as follows. From this equation, we can see that the space and time loci The differential of the mark is coxdx + 9y + ωzdz + ω-t=0 (35, 31) where ωx1ωy1ω2 and ωt are x, y, z and t It holds that ω is the derivative of ω. Variations in the direction perpendicular to this surface Take the position (dx, dy, dz) and (35, 32) Assume that 1dnl is the absolute value of displacement. Substituting into (35, 31), we get l grad ωl dn + ωtdt = O (35, 33), therefore , the square of the displacement velocity teeth, is given by In this way, (35, 30) is interpreted as an equation for a certain surface. and each point on its surface moves with a velocity normally given by (35, 35) . However, this interpretation only applies as long as this speed does not exceed the speed of light. It is possible to According to (35,35) and (35°01), this is (ω)2≦0 (35, 36) (means not to be. The sign of equivalence is valid for motion at the speed of light.

他方において、 (ω)”>0 (35,37) である。方程式(35,30)は時間について解(ことができ、そして形式 で書くことができ、ここで (gradρ2<□ (35,39) 方程式(35,38)は、すべての4次元の「点−瞬間」が準同時であるような 方法において、明確な時刻(instant of time)におけるすべて の点に帰属する。このような方程式は「時間一方程式」と呼ぶことができる。ま た、方程式はマクスウェル方程式の特性の問題に関して[節3において]起こる [った] [ことをわれわれは思い元の時空多様体における超空間(hyper space)の方程式として考えることができる。次いで、このような超空間を 2つのクラスに分割することができる。On the other hand, (ω)”>0 (35, 37) It is. Equations (35, 30) can be solved in time (and have the form and here (gradρ2<□ (35, 39) Equations (35, 38) are such that all four-dimensional "point-instants" are quasi-simultaneous. In a method, everything at an instant of time belongs to the point. Such an equation can be called a "time-one equation." Ma Also, the equations arise [in Section 3] regarding the problem of properties of Maxwell's equations. [That's what we thought about the hyperspace in the original space-time manifold. space) can be considered as an equation. Next, such a hyperspace is It can be divided into two classes.

(ω)2く0である場合、超空間の次元の1つは時間的であると言うことができ る(不正確な語句「表面は時間的である」を時々使用する)。(35,35)に より、これは光速より低い速度で動く通常の2次元の表面*(*4次元の多様体 において、超空間は3次元であるが、この場合においてこれらの2つのみは空間 的である)を記述する。If (ω)2×0, one of the dimensions of hyperspace can be said to be temporal. (sometimes using the imprecise phrase ``surface is temporal''). (35,35) Therefore, this is an ordinary 2-dimensional surface* (*4-dimensional manifold) moving at a speed lower than the speed of light. , the hyperspace is three-dimensional, but in this case only these two are space Describe the

(ω)2〉0である場合、他方において、超空間は時間的であると言う。次いで それは無限の空間の全体、すべてが異なる時刻において取る種々の点、点(x、 y、z)を取り、時間方稈式、すなわち、超表面(hypersurface) の方程式により決定される時間tを表す;空間中の任意の2つの点に帰属される 時刻は、対応する4次元の間隔が常に空間的であるように密接していなくてはな らない。If (ω)2〉0, on the other hand, we say that the hyperspace is temporal. then It is the whole of infinite space, the various points, points (x, y, z) and use the time method, i.e., hypersurface represents the time t determined by the equation; assigned to any two points in space The times must be so close that the corresponding four-dimensional intervals are always spatial. No.

(ω)2が不変であるという事実を使用し、引き続いてω=xO1ω=xl、ω =x2およびω=x3とする。これにより、(VXO)2=gOO>O(35, 40)および (Vxl)2−gll<O; (vx2)2−g22<O; (Vx3)2−g ”<0(35,41) が与えられる。それゆえ方程式xO=一定は時間の方程式であり、そして3つの 方程式Xk=一定(k=1.2.3)は光の速度より低い速度でそれらの法線の 方向に動く表面を表す。こうして、これらの後者は動く空間の座標表面の方程式 である。Using the fact that (ω)2 is invariant, we subsequently write ω=xO1ω=xl, ω =x2 and ω=x3. As a result, (VXO)2=gOO>O(35, 40) and (Vxl)2-gll<O; (vx2)2-g22<O; (Vx3)2-g ”<0(35,41) is given. Therefore the equation xO = constant is an equation of time, and the three The equation Xk = constant (k = 1.2.3) is Represents a surface that moves in a direction. These latter are thus the equations of the coordinate surface of moving space It is.

また、空間および時間の座標の変換についてのわれわれの条件から、Xl、X2 およびX3の一定値は、参照の慣性フレームにおいて、光速より低い速度をもつ 点の運動に相当することになる。Also, from our conditions on the transformation of spatial and temporal coordinates, and a constant value of X3 has a velocity less than the speed of light in the inertial frame of reference This corresponds to the movement of a point.

古典ニュートン力学において、動く参照フレームに推移するとして解釈された時 間依存性座標の変換がしばしば使用される。ニュートン力学において座標の変換 を相対論における時間および空間の座標の変換と比較するとき、次を実現するこ とは必須である。第1に、加速された運動の一般的場合において、ニュートン力 学におけるまさに加速された参照フレームの概念は相対論におけるの同一ではな い。ニュートンの概念は、絶対的剛体および光の瞬間的伝搬の考えを包含する。In classical Newtonian mechanics, when interpreted as transitioning to a moving reference frame Transformations of interdependent coordinates are often used. Transformation of coordinates in Newtonian mechanics When we compare this with the transformation of time and space coordinates in relativity, we can realize the following. is required. First, in the general case of accelerated motion, the Newtonian force The very concept of an accelerated frame of reference in science is not the same as in relativity. stomach. Newton's concepts encompass the idea of an absolutely rigid body and instantaneous propagation of light.

相対論において、他方において、剛体の概念は、全部でないにしても、絶対的意 味でばかりでな(、かつまた加速されていない運動について外部の力の不存在で 使用し、そして補助的性質をもつ;参照フレームの概念はそれに基づかず、波面 の伝搬の法則に基づ(。ニュートンの参照フレームのプロトタイプは剛性の足場 であり、相対論の参照フレームのプロトタイプははしごのステーションである。In relativity, on the other hand, the concept of a rigid body has an absolute meaning, if not all (and also for unaccelerated motion in the absence of external forces) used and has auxiliary properties; the concept of reference frame is not based on it, but on the wavefront Based on the law of propagation (.Newton's prototype of the reference frame is a rigid scaffold , and the prototype of the relativity frame of reference is a station on a ladder.

第2に、ニュートン力学において受け入れられる変換のクラスは相対性理論にお けるより非常に広い;ニュートン力学は、制限速度の存在から生ずる、前述の、 制限を考える必要がない。Second, the class of transformations accepted in Newtonian mechanics is Newtonian mechanics is much broader than the above-mentioned No need to think about restrictions.

1例として、われわれはニュートン力学において均一に加速されたフレームに推 移すると解釈することができる変換を考える。X′、y′、2′およびt′は慣 性フレームにおいて空間および時間の座標、すなわち、ガリレイ座標であるとす る。As an example, in Newtonian mechanics we can Consider a transformation that can be interpreted as moving. X', y', 2' and t' are customary If the coordinates of space and time in the sexual frame are Galilean coordinates, then Ru.

x’!x−Hat25 Y’−y; z’=z (35,42)およびまた、 とする。変数xSy、zおよびtはある加速されたフレームにおいてにニュート ンの意味および対応する近似において)空間および時間の座標と解釈することが できる。(35,42)および(35,43)をdS2のための式に代入すると 、 が得られる。係数について要求される不等式は、条件かみたされる場合、適用で きる。さらに、を必要とすることがある。これらの不等式が示すように、置換( 35゜42)、(35,43)は空間の一部分においてのみおよび制限された時 間の長さについてのみ受け入れられる。x’! x-Hat25 Y'-y; z'=z (35, 42) and also shall be. The variables xSy, z and t are new at some accelerated frame. can be interpreted as coordinates in space and time (in the sense of can. Substituting (35,42) and (35,43) into the equation for dS2 gives us , is obtained. Inequalities required for coefficients are applicable if the conditions are met. Wear. Additionally, it may require. As these inequalities show, the permutation ( 35゜42), (35,43) only in a part of space and at limited times Only lengths in between are accepted.

他の例は均一に回転するフレームの導入に相当する変換である。Another example is a transformation that corresponds to the introduction of a uniformly rotating frame.

ds2= [c2− Q)2(X2+y2)1 dt2−2 G)(ydx − xdy)dt−dx2− dy2− dz2(35,48) が得られる。係数への条件は であることが必要であり、これは回転の直線速度が光速に等しい場合より少ない 回転軸からの距離についてのみみたされる。ds2=[c2-Q)2(X2+y2)1 dt2-2G)(ydx- xdy) dt-dx2-dy2-dz2(35,48) is obtained. The conditions for the coefficients are , which is less than if the linear speed of rotation is equal to the speed of light Only the distance from the axis of rotation is satisfied.

もう一度われわれは強調するように、ここに与える例はニュートン力学が適用可 能である領域においてのみ物理学的意味を有する[(参照、また、節61)コ。Once again we emphasize that Newtonian mechanics is applicable to the examples given here. It has physical meaning only in the realm where it is possible [(see also section 61).

通常の曲線空間座標の導入は常に許された変換であることは明らかである。変換 が時間を含まないかぎり、変換は非相対性理論におけるのと同一の幾何学意味を 有する。したがって、われわれはそれらを論することを差し控える。It is clear that the introduction of ordinary curve space coordinates is always a permitted transformation. conversion As long as does not include time, the transformation has the same geometrical meaning as in non-relativity. have Therefore, we refrain from discussing them.

36、一般的テンソル分析および一般化された幾何学前の節において、われわれ は、空間および時間の座標x、yXzおよびtの代わりに変数X1、x2、X3 およびXOを導入することによって、相対性理論の通常の式から得られた、式お よび を考えた。われわれは、変数XOが時間の事象の序列を特徴づけそして変数X1 、X2およびX3が空間中のそれの位置を特徴づけることができる、条件を確立 した。36, General Tensor Analysis and Generalized Geometry In the previous section, we is the variable X1, x2, X3 instead of the spatial and temporal coordinates x, yXz and t By introducing call I thought about it. We assume that the variable XO characterizes the order of events in time and that the variable X1 , establish the conditions under which X2 and X3 can characterize its position in space did.

それ自体、新しい変数の導入は理論の物理学的結果に自然に影響を及ぼすことは できない。しかしながら、デカルト空間座標および時間を使用しないで直接任意 の変数により数学的物理学の方程式(例えば、運動の方程式および場の方程式) の記述を可能とする数学的表現の展開は、便利な計算装置として有用であるばか りでなく、かつまた原理的に重要である。このような数学的表現の存在は物理学 的理論を一般化するための方法を示すことができる。As such, the introduction of new variables cannot naturally affect the physical results of the theory. Can not. However, directly arbitrary without using Cartesian spatial coordinates and time Mathematical physics equations (e.g. equations of motion and field equations) by variables The development of mathematical expressions that allow the description of It is not only important, but also important in principle. The existence of such mathematical expressions is based on physics. It is possible to show a method for generalizing a theoretical theory.

方程式が独立の変数の任意の選択について有効である場合、われわれはこれらの 方程式を一般に共産と呼ぶ。一般に共産のテンソル方程式の記述を可能とする数 学的表現は、「一般のテンソル分析」と呼ばれる。If the equation is valid for any choice of independent variables, we The equation is commonly referred to as communion. A number that generally allows the description of coexisting tensor equations The scientific expression is called "general tensor analysis."

一般に、共産方稈式はニュートン力学において既に使用されている。In general, the synergistic formula has already been used in Newtonian mechanics.

われわれはラグランシュ方程式(第2種類の)を言及し、この方程式は一般化座 標における質点系の運動および連続的媒質についてのそれらの一般化を記述する 。彼らはデカルト座標における問題と比較して物理学的に新しいものは述べてい ないが、ラグランシュ方程式はそれにもかかわらず実際の応用および理論的研究 の両者において重要な部分を演する。We refer to the Lagranche equation (of the second kind), which is a generalized describe the motion of a system of masses at a target and their generalization for continuous media . They state nothing new in physics compared to the problem in Cartesian coordinates. However, the Lagranche equation is nevertheless a subject of practical application and theoretical research. plays an important part in both.

相対性理論において、一般のテンソルの分析は同様な目的を有する。In the theory of relativity, the analysis of general tensors has a similar purpose.

一般のテンソル分析において、出発点は4次元の勾配の平方および間隔の平方与 えられる方程式(36,01)および(36,02)の対である。これらの式は 時空の計量を特性決定すると言える。方程式に入る係数g″′およびgαβは変 数X01X1、X2およびX3の関数として考えられる。In general tensor analysis, the starting point is given by the square of the gradient and the square of the interval in four dimensions. The resulting pair of equations (36,01) and (36,02). These formulas are It can be said to characterize the metric of spacetime. The coefficients g″′ and gαβ entering the equation are variable. considered as a function of the numbers X01X1, X2 and X3.

それゆえ、式(36,01)および(36,02)は新しい変数の導入により、 (35,01)および(35,02)からか、あるいは(35,08)および( 35,09)から誘導されるので、係数g1およびgαβは次のように4つの関 数fO1f1、f2およびf3により表すことができると、われわれは仮定した :(35,16)により、gxjは同一の4つの関数により表すすることができ る。Therefore, equations (36,01) and (36,02) become From (35,01) and (35,02) or (35,08) and ( 35,09), the coefficients g1 and gαβ are derived from the following four relationships: We assumed that fO1 can be represented by the numbers f1, f2 and f3. : (35, 16), gxj can be expressed by the same four functions. Ru.

しかしながら、gαβを形式(36,03)でを表すことができると仮定しない 場合、一般のテンソル分析の方程式はめったにいっそう複雑とならないが、その 代わりそれらを単に座標の所定の関数、すなわち、変数xO1X1、X2および x3の関数として取ることを注意することが重要である。これはより一般の観点 は、時空における非ユークリッド幾何学および非ユークリッド計量の導入に相当 する。このようなステップは通常の(いわゆる「特殊」)相対性理論の限界を越 えさせ、そして新しい物理学的理論、例えば、アインシュタインの重力理論[こ れは付録VIに記載されている]の公式化に関係する。[この本の後の章はこの 理論に使用するが、この章において]里套われわれは純粋に形式的な見解を適用 し、そして計量を与えモしてgxβが既知の座標の関数であるという仮定につい ての一般のテンソル分析を展開する。このような表示は2つの利点を有する。第 1に、gαβを形式(36,03)で表示できるようにするためにgαβがみた さな(ではならない条件を発見することができる:これは通常の相対性理論の一 般に共産の公式化を与える。第2に、このようにして、アインシュタインの重力 理論を公式化するための数学的装置が得られる。However, do not assume that gαβ can be expressed in the form (36,03) The equations for general tensor analysis are rarely more complex, but their Instead they are simply given functions of the coordinates, i.e. the variables xO1X1, X2 and It is important to note that it is taken as a function of x3. This is a more general point of view corresponds to the introduction of non-Euclidean geometry and non-Euclidean metrics in spacetime do. Such a step goes beyond the limits of ordinary (so-called “special”) relativity. and new physical theories, such as Einstein's theory of gravity [this This relates to the formulation of ], which is given in Appendix VI. [Following chapters of this book are theory], but in this chapter] we apply a purely formal view. Then, by giving the metric, we can write about the assumption that gxβ is a function of known coordinates. We will develop general tensor analysis for all. Such a display has two advantages. No. 1, in order to be able to display gαβ in the format (36,03), gαβ is It is possible to discover a condition under which the generally gives a formalization of communism. Second, in this way, Einstein's gravity A mathematical device is obtained for formulating the theory.

一般のテンソル分析の系統的説明を行う前に、gαβが形式(36゜03)をも つか否かに無関係に存在する式(ω)2とds”との間の結を確立する。関数ω (xO,xi、X2、x3)が(ω)2=0をみたす場合、条件ω=定数により 関係付けられる座標の微分はds2=Qをみたすことを示す。Before giving a systematic explanation of general tensor analysis, it is important to understand that gαβ also has the form (36°03). Establish a connection between the expression (ω)2 and ds'', which exists regardless of whether the function ω If (xO, xi, X2, x3) satisfies (ω)2=0, then by the condition ω=constant The differential of the related coordinates shows that ds2=Q is satisfied.

とする。(ω)2=0を形式 で書き換える。ωについての偏微分方程式は、古典力学のハミルトンーヤコービ の方程式と同−型をもち、そして後者と同様にして解くことができる。それをω 0について解きそしてつ=−H(。1.。2.。3) (36,07)を書(場 合、関数Hはハミルトニアンおよびハミルトンの方程式はであろう。しかし そして(36,05)の最初の3つの方程式は微分dxα(α=1.2.3)が ω、に関するGの部分的導関数に比例することを示す。無限小の比例係数を*d pで表すと、 が得られる。(36,04)を使用してω、について解くと、および明らかな関 係 が得られ、次いで が要求するように得られる。こうして、方程式(ω)2=Oを波面を記述すると して考え続ける場合、波面上の点について、空間および時間の座標の微分はds ”=Qにより関係づけられるとすることができる。shall be. (ω)2=0 in the form Rewrite with . The partial differential equation for ω is the Hamilton-Jacobi equation of classical mechanics. It has the same form as the equation of , and can be solved in the same way as the latter. That's ω Solve for 0 and write tsu=-H(.1..2..3) (36,07) , then the function H will be a Hamiltonian and Hamilton's equation will be. but And the first three equations of (36,05) have a differential dxα (α=1.2.3) We show that it is proportional to the partial derivative of G with respect to ω. The infinitesimal proportionality coefficient is *d Represented by p, is obtained. (36,04) and solve for ω, and the obvious relationship Person in charge is obtained, then You get what you ask for. In this way, if we describe the wavefront by the equation (ω)2=O, If we continue to think as ”=Q.

以下において、gxβを変数X01X1、X2およびx3の関数を与えると考え そしてそれらは考えるすべての次数の連続的導関数を有しそして節35に述べた 不等式をみたすと、単に仮定する。gαβに加えて、g a J、それらの接続 は(36,04)である、を考える。gαβが形式(36,03)で表すことが できる条件は、ここに引用によって加える次の参考文献の節42において確立烹 些工[であろう] :空間、時間および重力の理論(The Theory o f 5pace andGravi tat ton) 、V、Fock、th e MacMi l lan Company、−−ニーヨーク、1964゜と くに、この参考文献の節20は4次元のベクトルの定義を与える:節21は4次 元のテンソルを記載している:節22は偽テンソルを記載している;節37はベ クトルおよびテンソルのをテンソル代数学によりを記載している:節42はクリ ストラフエル記号についての変換法則、および局所的に測地線の座標系、一定の 係数との形式にds”を変換するための条件を記載している;節43は曲率テン ソルを記載している;節44は曲率テンソルの性質を記載しており、そして節3 1は質量テンソルを記載している。また、節39はベクトルへの平行な輸送を記 載している。そして節40は共産微分を記載している。In the following, gxβ is considered to be a function of variables X01X1, X2 and x3. and they have continuous derivatives of all orders considered and mentioned in Section 35 Simply assume that the inequality is satisfied. In addition to gαβ, g a J, their connections is (36,04). gαβ can be expressed in the form (36,03) The conditions under which this is possible are established in Section 42 of the following reference, which is incorporated herein by reference. Trivia: The Theory of Space, Time and Gravity f 5 pace and Gravi tatton), V, Fock, th MacMilan Company, -- New York, 1964゜ In particular, section 20 of this reference gives the definition of a four-dimensional vector: section 21 gives the definition of a four-dimensional vector. describes the original tensor: clause 22 describes the false tensor; clause 37 describes the base of vectors and tensors by tensor algebra: Section 42 Transformation laws for Straffel symbols, and locally geodesic coordinate systems, constant ds'' into the form of coefficients; clause 43 describes the conditions for converting ds'' into the form of coefficients; sol; clause 44 describes the properties of the curvature tensor, and clause 3 1 describes the mass tensor. Also, clause 39 describes parallel transport to vectors. It is listed. And Section 40 describes the co-differentiation.

38、測地線の方程式 時間の連続における2つの事象に相当する2つの時刻を考え、そしてそれらの座 標をそれぞれX、fl+およびX、+21で表す。X0=)(Q’llであると き、その空間の座標はxk=xk”’であり、モしてxO=x032′であると き、その空間の座標はxk=xk”である。38. Geodesic equation Consider two times corresponding to two events in a time continuum, and The marks are represented by X, fl+ and X, +21, respectively. If X0=)(Q’ll Then, the coordinates of that space are xk=xk"', and xO=x032'. and the coordinates of that space are xk=xk''.

事象X、中およびX12′は時間の連続である仮定されるので、このような時間 は光速より低い速度で可能である。それに相当する時間XOおよび空間の座標x kは、 ここで とすることによって、補助変数pによりパラメーター的に表すことができる。運 動速度は光速より低いので、不等式%式%) は道に沿った任意の無限小の間隔について適用できなくてはならない。Since events X, during and X12' are assumed to be continuous in time, such time is possible at speeds lower than the speed of light. The corresponding time XO and spatial coordinate x k is here By doing so, it can be expressed parametrically using an auxiliary variable p. luck Since the moving speed is lower than the speed of light, the inequality % formula %) must be applicable for any infinitesimal interval along the path.

ここで点はpに関する微分を表す。適切な時間τの間隔に比例する時間の連続に おける事象の間の有限の間隔はS=Cτにより表され、そしてI が得られる。Here, the points represent the differentiation with respect to p. For a succession of times proportional to the interval of appropriate time τ The finite interval between events in is denoted by S=Cτ, and I is obtained.

次に、2つの重量時事象考える。事象が起こる空間中の2点はある曲線により接 合することができそして、2つの中間の空間−瞬間が車間時であることに注意し て、この曲線上の各点に、明確な時刻を帰属させることができる、すなわち、各 点について「時間方程式」を書くことができる。曲線および時間方程式について の分析的表現は方程式(38,01)および(38,02)の形式で再び述べる ことができるが、曲線に沿った点の運動を記載するとしてこれらの方程式をもは や解釈することができない:それらはここでは全体として曲線の静止の記述を与 える。Next, consider two weight events. Two points in space where an event occurs are connected by a certain curve. and note that the space-instant between the two is the inter-vehicle time. Therefore, it is possible to attribute a definite time to each point on this curve. You can write a "time equation" for a point. About curves and time equations The analytical expression of is restated in the form of equations (38,01) and (38,02) However, these equations can no longer be written as describing the motion of a point along a curve. and cannot be interpreted: they here give a stationary description of the curve as a whole. I can do it.

無限小に分離された中間点の任意の対について1.2.、岬φ。φ陶p2<O( 38,05)が得られ、そして空間的間隔 は曲線の長さを特性決定する。For any pair of infinitesimally separated midpoints 1.2. , Cape φ. φ pottery p2<O( 38,05) is obtained, and the spatial interval characterizes the length of the curve.

時間の連続における2つの事象の間の時間的間隔(38,04)および2つの重 量時的事象の間の空間的間隔(38,06)の両者の極値の問題が生ずる。両者 のこれらの変化の問題は、間隔が時間的または空間的であるかどうかにかかわら ず、同一形式の方程式に導く。変動の方程式を表面の理論との類似性により測地 線の方程式と呼ぶ。しかしながら、無限小の距離の平方が座標導関数の正の有限 の2次形式が存在する、表面の理論において、測地線は、一般に*(*すなわち 、十分に近い末端の点について)、最も短い線である;4次元の時空多様体にお いて、立場は異なる;間隔の極値は時間的間隔について最大でありそして空間的 間隔について最小または最大ではない。これはds”が形式(37,04)を有 するガリレイ計量の特別の場合において評価することができる。The time interval (38,04) between two events in a time sequence and the The problem arises of both extreme values of the spatial interval (38,06) between the temporal events. both The problem with these changes in is whether the interval is temporal or spatial. This leads to an equation of the same form. Geodetic equation of variation by analogy with surface theory It is called the equation of a line. However, the square of an infinitesimal distance is a positive finite number of coordinate derivatives. In the theory of surfaces, where there exists a quadratic form of , for sufficiently close terminal points), is the shortest line; and the position is different; the interval extremum is the largest for the temporal interval and the spatial Not minimum or maximum for spacing. This means that "ds" has the format (37,04). can be evaluated in the special case of the Galilean metric.

時間の連続における事象について、参照フレームを選択することができるので、 最初および最終の点の空間座標は同一であり、そしてパラメーターとして時間t を選択できる。次いで、次の式が得られる、(2) この場合における変動の問題の解は一定の値x1yおよびZにより与えられるの で、v2二〇である。他の軌道について、v2はどこがでゼロより大きいので、 f♂ v 2 、 c、したがって空間的間隔について、 t(2Lt(1); y(2)=、CI); z(2)=z(1) (3s、  1o)ここでX+21> x L l 1、であるように参照フレームを選択す ることができる。座標Xをパラメーターとすると、 が得られる。Since we can choose a frame of reference for events in the time continuum, The spatial coordinates of the first and final points are the same, and the time t as a parameter You can choose. Then, the following equation is obtained, (2) The solution to the variation problem in this case is given by constant values x1y and Z. So, it is v220. For other orbits, v2 is greater than zero at some point, so f♂ v    ,c, Therefore, for the spatial interval, t(2Lt(1); y(2)=, CI); z(2)=z(1) (3s, 1o) Here, select the reference frame so that X+21> x L l 1. can be done. If the coordinate X is a parameter, is obtained.

次に、変動の問題の解はy、zおよびtの一定値により与えられ、これに が与えられる。しかしながら、他の曲線y (x) 、z (x)または他の時 間方程式t <x)は、(38,11)における平方根が平均1より大きいか、 あるいは小さいかどうかに依存して、l > l 、、t、またはl<1.81 .であることがわかる。The solution to the variation problem is then given by constant values of y, z, and t, which is given. However, other curves y(x), z(x) or other times The equation t<x) is whether the square root in (38, 11) is greater than 1 on average, or or l>l,,t, or l<1.81, depending on whether it is smaller .. It can be seen that it is.

次に、測地線の微分方程式を誘導する。変動の問題のラグランジアンは 1”渕αβφ“φβ)(38,13) であるか、あるいはφ6の代わりにX、を書くと、1“々(gaβ′・ゝβ)( 38,・14)である。Next, we derive the differential equation for the geodesic curve. The Lagrangian of the fluctuation problem is 1” Fuchi αβφ”φβ) (38, 13) Or, if we write X instead of φ6, we get 1" 38,・14).

積分 l の極値の条件は、オイラー−ラグランジェ方程式%式% それはじび選択(38,16)で に等しいようにパラメーターpを選択することができる。これらの最後の方程式 は積分 を有するので、条件(38,19)は(38,21)の結果である。Fについて 明瞭な式を挿入すると、(38,20)からが得られるか、あるいは微分 を実施する。integral l The condition for the extreme value of is the Euler-Lagrange equation% formula% That's the current selection (38, 16) The parameter p can be chosen to be equal to . These last equations is an integral , so condition (38, 19) is a result of (38, 21). About F Inserting a clear expression, we get from (38, 20) or the differential Implement.

とすると、測地線の微分方程式は gap ”13 ” [β−y、ctl ;<13;c、 =g (38,25 )となる。Then, the differential equation of the geodesic line is gap “13” [β-y, ctl; <13; c, = g (38, 25 ).

式(38,24)は第1種類のクリストラフエル記号と呼ぶ。第2導関数につい て方程式(38,25)を解くために、それらにgoを掛けそして合計をαで割 る。次いで、この新しい記号(I)y、v)= gav[13zal (38゛ 26)を使用して 質、+(βZ V) Xl3XY = 0 (38,27)を得る。式(38, 26)は第2種類のクリストラフエル記号と呼び、そしてしばしば別の でを表す。均一性について、われわれはまた第1種類のクリストラフエル記号に ついて対応する概念形式を導入することができる:[αβ、γi =「y+a( ’ (38,29)および が得られる。この概念において、測地線の方程式は形式を取る。クリストラフエ ル記号は形式(35,15)で書くことができる計量テンソルに相当する場合、 方程式(38,32)はガリレイ座標x’kについて関係式 に等しい。これは方程式の共産性およびガリレイ座標においてクリストラフエル 記号がゼロになるという事実から得られる。この場合において、したがって、測 地線の方程式はパラメーターpへのガリレイ座標の線形依存性に導く。Equations (38, 24) are called the first type of Christophel symbol. About the second derivative To solve equations (38, 25), multiply them by go and divide the sum by α. Ru. Then this new symbol (I) y, v) = gav[13zal (38゛ 26) using quality, +(βZ V) Xl3XY = 0 (38, 27) is obtained. Formula (38, 26) call the second type of Christophelic symbol, and often use another represents. Regarding uniformity, we also consider the first type of Christophel symbol We can introduce the corresponding conceptual form: [αβ, γi = “y+a( ’ (38, 29) and is obtained. In this concept, the geodesic equation takes the form: christolahue If the symbol corresponds to a metric tensor that can be written in the form (35,15), then Equations (38, 32) are the relational expressions for Galilean coordinates x’k be equivalent to. This is due to the communality of the equations and the Christophelian coordinates in Galilean coordinates. It is obtained from the fact that the sign becomes zero. In this case, therefore, the measurement The ground line equation leads to a linear dependence of the Galilean coordinates on the parameter p.

(38,32)に導く展開はFの符号が何であっても有効のままであることを評 価することは困難ではない。F>Qである場合、「測地線」は時間の連続におけ る2つの事象を接合し、そして方程式(38,32)は光速より低い速度で動く 自由の質点の方程式として解釈することができる。pの増分dpは適切な時間T の増分drに比例し、そして(38゜で置換することができる。測地線の長さは 、質点の「出発」および「到着」の間の適切な時間を与える。他方において、測 地線は2つの車間時の事象を接合し、そしてapを空間の間隔の増分と等しくす ることができる。次いで、方程式(38,32)はとして現れる。Evaluate that the expansion leading to (38, 32) remains valid no matter what the sign of F is. It's not difficult to value. If F>Q, the "geodesic curve" is and equations (38, 32) move at a speed lower than the speed of light. It can be interpreted as the equation of the mass point of freedom. The increment dp of p is the appropriate time T is proportional to the increment dr of and can be replaced by (38°. The length of the geodesic is , giving the appropriate time between the "departure" and "arrival" of the mass point. On the other hand, the measurement The ground line joins the two headway events and makes ap equal to the increment of space interval. can be done. Equation (38, 32) then appears as.

F=Oの場合は光速の線に沿って動く点に相当する。この場合において、ラグラ ンジアン(38,18)はゼロであり、そして測地線の方程式の上の誘導はもは や有効ではない。しかしながら、方程式(38,32)それら自体はそれらの意 味を保持し、そしてそれらは積分(38゜21)を有するので、それらは条件F =0と適合する。この場合において方程式を正当化するために、節36において 論じたハミルトン方程式から出発することができる。(36,08)に従い、が 得られ、ここでハミルトニアンH=−ω0はωO形式解(ことによって、方程式 %式%) である関数を使用しそしてHの導関数をGの導関数により表すと、方程式(36 ,36)を対称の形式で書くことができる。When F=O, it corresponds to a point moving along the line of the speed of light. In this case, Lagra (38,18) is zero, and the induction above the geodesic equation is no longer or not valid. However, equations (38, 32) themselves have their meanings taste, and since they have an integral (38°21), they satisfy the condition F =0 is compatible. In order to justify the equation in this case, in section 36 We can start from the Hamilton equation discussed. According to (36,08), , where the Hamiltonian H=−ω0 is the ωO formal solution (by which equation %formula%) If we use a function that is and express the derivative of H by the derivative of G, we have equation (36 , 36) can be written in symmetric form.

ここでapは独立変数pの微分であると考える。最初の4つの方程式(38,4 0)は節36において既に述べた。右側を明瞭に書くと、が得られる。これらの 方程式は(38,32)に等しいと容易に理解され、なぜなら が得られ、したがって それゆえ (38,44) (38,43)を(38,41)に挿入すると、が得られるか、あるいは(38 ,41)における第1組の方程式の結果、ω、をこれらの方程式から排除すると 、最後にが得られる。これらの方程式は方程式(38,22)と同一であり、こ の方程式から形式(38,32)の測地線の方程式が誘導された。(38,41 )から(38,47)の進行はハミルトン方程式からラグランシュ方程式への通 常の進行である。Here, ap is considered to be the differential of the independent variable p. The first four equations (38, 4 0) was already mentioned in Section 36. If we write the right side clearly, we get . these The equation is easily understood to be equal to (38,32), since is obtained and therefore therefore (38,44) Inserting (38,43) into (38,41) we get or (38 As a result of the first set of equations in ,41), if we exclude ω from these equations, we have , we finally get . These equations are identical to equations (38, 22), which An equation for a geodesic curve of the form (38, 32) was derived from the equation. (38,41 ) to (38, 47) is the passage from Hamilton's equation to Lagranche's equation. It's a normal progression.

こうして、ゼロの長さの測地線は同様に方程式(38,22)により決定される が、条件F=Oが添加されることをわれわれは証明した。Thus, the zero length geodesic curve is similarly determined by equation (38, 22) However, we have proven that the condition F=O is added.

Fは定数であるので、測地線その全体の長さについてその特性を保持することに 注意すべきである:それは光速より低い速度をもつ点の運動を常に記述するか、 あるいはそれはゼロの線であるか、あるいは、最後に、それはどこかで空間的で あることができる。Since F is a constant, we have to preserve its properties for the entire length of the geodesic curve. It should be noted: it always describes the motion of a point with a velocity less than the speed of light, or Or maybe it's a zero line, or finally it's spatial somewhere. Something can happen.

用関数ωについてのハミルトンーヤコービ方程式であると考えることができる。It can be thought of as the Hamilton-Jacobi equation for the function ω.

一般の場合についてのハミルトンーヤコービ方程式は、また、容易に得ることが できる。有限性について、われわれは光速より低い速度で動く点の場合を考える 。The Hamilton-Jacobi equation for the general case can also be easily obtained. can. Regarding finitude, we consider the case of a point moving at a speed lower than the speed of light. .

時間t=xOをパラメーターとして選択し、そしてそれに関する微分をドツトに より表すと、形式 %式%) の問題*(*力学における等しいコンベンションに対して反対の符号をもつラグ ランジアンを導入することは便利である。結局、エネルギーの符号はハミルトニ アンの符号に対して反対である。)のラグランシアンを書くことができる。一般 化したモーメントはであり、そしてハミルトニアンは通常の規則により式である ことがわかり、速度X、は(38,49)によりモーメントplで表される。Select time t=xO as a parameter and dot the derivative with respect to it. In other words, the format %formula%) Problem *(*lags with opposite signs for equal conventions in mechanics It is convenient to introduce the Langian. After all, the sign of energy is Hamiltonian It is opposite to the sign of Ann. ) can be written. general The moments expressed are , and the Hamiltonian is by the usual rules It can be seen that the velocity X is expressed in moment pl by (38, 49).

Ldt=ds (38,52) Sは円弧の長さである、が観測されると、4つの量ptpOはと均一に書くこと ができる。同一性 は関係式 %式%) に導き、これは4つの方程式(38,49)および(38,51)から3つの鮎 、交2および交、を排除する結果として見なすことができる。Ldt=ds (38, 52) S is the length of the arc, and when observed, the four quantities ptpO can be written uniformly as Can be done. identity is the relational expression %formula%) This leads to the three Ayu from the four equations (38, 49) and (38, 51). , intersection 2 and intersection , can be seen as a result of eliminating.

ハミルトニアンH=−pOは(38,55)をpOについて解くことによって得 られる。ハミルトンーヤコービ方程式は、次のようにして、空間座標および時間 に関してSの偏導関数としてpl、p2、p3およびHを表す通常の規則により 得られる: これらの方程式は、また、 と書くことができる。こうして、測地線の方程式のハミルトンーヤコービ形式は である。3つの任意の定数c1、c2およびc3を含有する、ハミルトンーヤコ ービ方程式 %式%) の完全な積分が知られており、追加の定数COを数えない場合、定数に関するS の導関数 は、また、力学で証明されるように、一定である。それらは問題の条件から決定 される。The Hamiltonian H=-pO is obtained by solving (38,55) for pO. It will be done. The Hamilton-Jacobi equation can be expressed in spatial coordinates and time as By the usual convention of representing pl, p2, p3 and H as partial derivatives of S with respect to can get: These equations are also It can be written as Thus, the Hamilton-Jacobi form of the geodesic equation is It is. Hamilton-Jaco containing three arbitrary constants c1, c2 and c3 bi equation %formula%) If the complete integral of is known and we do not count the additional constant CO, then S with respect to the constant derivative of is also constant, as proven in mechanics. They are determined from the conditions of the problem. be done.

(38,58)と(38,37)との比較は、(38,58)から右側をゼロで 置換することによって得られる。空間的測地線について、ハミルトンーヤコービ 方程式の右側は−1に等しく設定することができる負の定数である。Comparison of (38, 58) and (38, 37) is done by zeroing the right side of (38, 58). Obtained by substitution. About spatial geodesics, Hamilton-Jacobi The right side of the equation is a negative constant that can be set equal to -1.

付録V (次のテキストは、空間、時間および重力の理論(Theory ofSpac e、Time and Gravitation)、IV章、pp、178−1 82に発行され、そしてここに引用によって加える。Appendix V (The following text is based on Theory of Space, Time and Gravity. e, Time and Gravitation), Chapter IV, pp, 178-1 82, and is incorporated herein by reference.

はどこされ、そして削除は[括弧]でかこみそして頭文字で表されている。) [、]相対性原理および方程式の共産性についての所見[この本の始め(節6) に、われわれが与えたように]付録Iにおいて、相対性原理の公式化はが得られ 、これは光速が制限的特性を有するという仮定と一緒に相対性理論の基礎をつく ることができる。次に、われわれは物理学相対性原理と方程式が共産であるとい う要件との接続の問題をより詳細に研究する。われわれは導入部においてこの問 題に既に触れた。] 第1に、われわれは、この概念をまだより正確にしないで、相対性原理の一般に 共産の公式化を与える試みをする。最も一般の形式において、相対性原理は座標 系(または参照フレーム)の同値性を正確に示し、これらの座標系はある種のク ラスに属しそして形式%式%) の変換により関係づけられ、この形式は簡単にx’=f(x) (49本、o2 ) と正確に示すことができる。are shown, and deletions are indicated in [brackets] and by an initial letter. ) [,] Observations on the principle of relativity and the coexistence of equations [beginning of this book (section 6) In Appendix I, the formulation of the principle of relativity is obtained. , which together with the assumption that the speed of light has limiting properties forms the basis of the theory of relativity. can be done. Next, we say that the physics principle of relativity and the equations are co-operative. We will study the problem of connection with the requirements in more detail. We address this question in the introduction. I have already touched on the subject. ] Firstly, we have not yet made this concept more precise, and we are not familiar with the principle of relativity in general. An attempt is made to give a formalization of communism. In its most general form, the principle of relativity It shows precisely the equivalence of systems (or reference frames), and these coordinate systems are belongs to the class and has the form % expression %) This form is simply x'=f(x) (49 lines, o2 ) can be shown accurately.

許される変換の群に加えて、座標系のクラスはある種の補助的条件により特性決 定しなくてはならない。こうして、例えば、ローレンツ変換を考える場合、これ らの線形変換は2つの慣性の参照フレーム任意の座標を接続してはならないが、 ガリレイ座標のみを接続することは自明である。いずれかの他の(非ガリレイ) 座標の間の線形変換を考ることは意味をもたない。なぜなら、ガリレイの相対性 原理理論はこのような人工的線形変換に関して有効ではないからである。他方に おいて、ガリレイ座標の代わりに他の変数を導入する場合、ローレンツ変換はこ れらの変数により明らかに表すことができるが、変換の式はより複雑な形式をを 有するであろう。In addition to the set of permissible transformations, the class of coordinate systems is characterized by certain auxiliary conditions. must be determined. Thus, for example, when considering the Lorentz transformation, this The linear transformation should not connect arbitrary coordinates of the two inertial reference frames, but It is obvious to connect only Galilean coordinates. any other (non-Galilei) It makes no sense to consider linear transformations between coordinates. Because Galilei's relativity This is because the principle theory is not valid for such artificial linear transformations. on the other hand If we introduce other variables instead of Galilean coordinates, the Lorentz transformation is can be clearly expressed in terms of these variables, but the expression for the transformation has a more complex form. will have.

次に、参照フレームの同等性による相対性原理の公式化において意味するものを より正確に示す。2つの参照フレーム(X)および(X′)は、現象がそれらに おいて同一の方法で進行する場合、物理学的に同等とよぶ。これが意味するよう に、可能なプロセスを座標(X)において関数 ψ1 (x)、 ?2(Xル、、、、、?n(X) (49*、03)で記述す る場合、座標(X′)において同一関数9□(X’)、 (P□(、・)、、、 、、、、?n(、・) (49*、 04 )で記述される他の可能なプロセス が存在する。逆に、第2系における形式(49,04)のプロセスは第1系にお ける形式(49*、03)の可能なプロセスに相当する。[このような対応する プロセスの定義は節6において与えたものに完全に一致する。]こうして相対性 原理はある種のクラスの参照フレームの組における対応するプロセスの存在に関 する記述である1次いでこのクラスの系は同等と受け入れる。この定義から明ら かなように、相対論それ自体の原理および2つの参照フレームの方程式は物理学 概念であり、そして一方または双方が有効であるという記述は有限の物理学的仮 説を包含し、そしてまさに普通ではない。さらに、「相対性原理」の概念そのも のは、参照フレームの有限のクラスを選択したときにのみ、よく定義されるよう になる。通常の相対性理論において、このクラスは慣性系のそれである。Next, we will explain what is meant in the formulation of the principle of relativity by the equivalence of reference frames. Show more accurately. The two reference frames (X) and (X') are They are said to be physically equivalent if they proceed in the same way. as this means , a possible process is expressed as a function at the coordinate (X) ψ1 (x), ? 2(X le, , , ?n(X) (49*,03) , the same function 9□(X'), (P□(,・),,, ,,,,? Other possible processes described by n(,・) (49*, 04) exists. Conversely, a process of the form (49,04) in the second system is corresponds to a possible process of the form (49*,03). [Corresponding like this The definition of the process is fully consistent with that given in Section 6. ]Thus relativity The principle concerns the existence of corresponding processes in the set of reference frames of a certain class. We accept systems of order 1 that are descriptions of this class as equivalent. From this definition it is clear As such, the principles of relativity itself and the equations of the two frames of reference are fundamental to physics. concepts, and the statement that one or both are valid is a finite physical assumption. It encompasses theories and is just not normal. Furthermore, the concept of the "principle of relativity" itself is only well defined when choosing a finite class of reference frames. become. In ordinary relativity, this class is that of inertial frames.

物理学的プロセスを記述する関数(49本、03)または(49*、04)は、 場の関数または状態の関数と呼ぶ。[われわれが節46において既に示したよう に]物理学的プロセスを記述する方程式の一般に共産の公式化において、計量テ ンソルの成分g muは状態の関数の間に包含されなくてはならない。[われわ れが実施例において]われわれは次の場の関数の集合が得られる: F、、(x)、)v(X)、g、、(x) (49本、05)進行する相対性原 理の公式化に入る要件は、計量テンソルに等しく適用される。こうして2つの物 理学的に同等の参照フレームにおける2つの対応する現象を比較する場合、古い 座標に記載される、最初の現象について、電磁場および電流密度の成分ばかりで なく、かつまた計量テンソルの成分は、新しい座標において記述に関するのと同 一の数学的形式をもたな(てはならない。The function (49 lines, 03) or (49*, 04) that describes a physical process is It is called a field function or a state function. [As we have already shown in section 46 ] In the generally joint formulation of the equations that describe physical processes, the metric term The component g mu of the insor must be subsumed between the functions of the states. [we In this example] we obtain the following set of field functions: F,,(x),)v(X),g,,(x) (49 books, 05) Progressing relativity The requirements that go into the formulation of the equation apply equally to the metric tensor. Thus two things When comparing two corresponding phenomena in physically equivalent frames of reference, the old For the first phenomenon described in the coordinates, only the electromagnetic field and current density components , and the components of the metric tensor are the same in the new coordinates as with respect to the description. Must not have a single mathematical form.

さらに結論することができることは、計量を固定することをわれわれが仮定する かどうか、あるいはそれら自体計量に影響を及ぼす考慮の現象を考えるかどうか に依存するであろう。[通常の]性稗相対性理論[前の節において記載した]に おいて、計量はいったんかつすべてについて与えられそしていかなる物理学的プ ロセスにも依存しないと仮定する。We can further conclude that if we assume that the metric is fixed whether or not to consider phenomena that themselves affect the metric It will depend on. According to the [ordinary] sexual relativity theory [described in the previous section], , the metric is given once and for all and no physical process Assume that there is no process dependence.

里蕉与えられる[この章において]相対性理論の一般に共産の公式化はこれにお いてなにも変化させない。この仮定が有効に止まるかぎり、時空のその特性はガ リレオ的であり、そしてgμυを導入して一般の共産をはじめて達成し、これら の量は座標系の選択にのみ依存し、論じた物理学的プロセスの性質に依存しない :それらは形式的意味においてのみ状態の関数である。他方において重力理論で 、次のE章]付録VlおよびVII転向した説明に対して、異なる仮定を時空の 性質に関して行う。The generally common formulation of the theory of relativity given by Risho [in this chapter] is based on this. It doesn't change anything. As long as this assumption remains valid, the properties of spacetime are and by introducing gμυ and achieving general communism for the first time, these The quantity depends only on the choice of coordinate system and not on the nature of the physical process discussed : They are functions of state only in a formal sense. On the other hand, in the theory of gravity , next chapter E] Appendices Vl and VII For the turned explanation, we make different assumptions about spacetime. Performed in terms of properties.

ここでgμυは形式的状態のみではない状態の関数であるが、事実:gμυはあ る物理学釣場、すなわち、重力場を記述する。しかしながら、重い質量に影響を 及ぼさない小規模のプロセスを論するとき、また、計量は固定される(ガリレイ 的ではないが)と仮定することができる。明確な意味をこのような環境において 相対性原理に与えるため・に、座標系のクラスばかりでなく、かつまたその原理 を公式化した物理学的プロセスの性質をより正確に特定することは必須である。Here gμυ is a function of states other than formal states, but in fact: gμυ is This describes the physics fishing ground, that is, the gravitational field. However, the effect on heavy masses Also, when discussing small-scale processes that do not affect It can be assumed that Clear meaning in this environment In order to give to the principle of relativity, we need to understand not only the class of coordinate systems, but also the principle of It is essential to specify more precisely the nature of the physical process that has been formulated.

まず、計量は固定されでいる(「剛性」)であるいう仮定か、あるいは計量を物 理学的プロセスのあるクラスについて固定されていると考えることができるとい う仮定から出発する。2つの物理学的同等の座標系における対応する現象の上の 定義にもどり、それに従い、計量テンソルの成分を包含する、すべての次の式は 、古い座標に記載される第1プロセスについてか、あるいは新しい座標に記載さ れる第2プロセスについて同一の数学的形式をもたなくてはならない。gμυが 物理学的現象の性質に対して独立である場合、これらの量に関して、第1および 第2のプロセスの間の区別を行う必要がなく、そして座標の変換を考えることが 必要であるだけである。しかし、量 gμυ(X)およびg’ u v (x’) (49本、 06)はテンソル変 換規則により接続されるであろう;1および同一の数学的形式もたなくてはなら ないという相対性原理の要件は(無限小の座標変換について)方程式δgμυ= 0に変形される。[節48および49において論じた。] これらの方程式をみたす変換のほとんどの一般のクラスは1oのパラメーターを 有し、そして均一の時空においてのみ可能であり、ここでRIAV、Qβ= K ’ (gvagLLI3−ggagvl (49木、o7)[(参照、方程式4 9.12)]は有効である。これらの関係式においてKはゼロである場合、時空 はガリレイ的であり、そして問題の変換はローレンツ変換であり、ただし多分そ れらは他の(非ガリレイ的)座標で書くことができることを除外する。First, the assumption is that the metric remains fixed (“rigid”), or the metric is There are some things that can be thought of as fixed for a certain class of physical processes. We start from this assumption. on corresponding phenomena in two physically equivalent coordinate systems Returning to the definition and following it, all the following equations containing the components of the metric tensor are , for the first process described at the old coordinates, or for the first process described at the new coordinates. must have the same mathematical form for the second process. gμυ For these quantities, the first and There is no need to make a distinction between the second process and to consider the transformation of the coordinates. It is only necessary. However, the amount gμυ(X) and g’ u v (x’) (49 lines, 06) are tensor transformations. 1 and must have the same mathematical form. The requirement of the principle of relativity that there is no (for infinitesimal coordinate transformations) is the equation δgμυ= Transformed to 0. [Discussed in Sections 48 and 49. ] Most general classes of transformations that satisfy these equations have a parameter of 1o. and is possible only in a uniform space-time, where RIAV, Qβ=K ’ (gvagLLI3-ggagvl (49 tree, o7) [(see, equation 4 9.12)] is valid. When K is zero in these relations, space-time is Galilean, and the transformation in question is a Lorentzian transformation, although perhaps They exclude that they can be written in other (non-Galilean) coordinates.

こうして、計量についての剛性の仮定を使用して、相対性原理は時空の均一性を 意味し、そして追加の条件に=Oを適用できる場合、適当な座標でガリレイ計量 が得られる。次いで、一般の形式の相対性原理をガリレイの相対性原理に変形す る。条件に=Qに関して、それは時空の追加の均一性を生ずる:ガリレイ座標の 尺度を変化させる場合、要素の間隔の尺度は同一比率で変化する。[]この性質 は引き続いて、光速による速度について存在する絶対尺度と異なり、時空につい て絶対の尺度は存在しないことを意味する:時空について絶対尺度が存在しない ことは逆に方程式に=0に導く。Thus, using the rigidity assumption about the metric, the principle of relativity asserts the uniformity of space and time. If =O can be applied to the additional condition, then the Galilean metric at appropriate coordinates is obtained. Next, we transform the general form of the relativity principle into Galilean's relativity principle. Ru. For the condition =Q, it yields an additional homogeneity of spacetime: of the Galilean coordinates When changing the scale, the element spacing scale changes by the same proportion. []This property Subsequently, unlike the absolute scale that exists for speed according to the speed of light, there is a means that there is no absolute measure: there is no absolute measure of space and time. This leads to the equation =0.

次にそれら自体計量に影響を及ぼす現象を論する場合、ある条件で相対性原理が 非均−の空間においてまた有効であるという可能性を評価しなくてはならない。Next, when discussing phenomena that themselves have an effect on metrics, the principle of relativity can be explained under certain conditions. We must evaluate the possibility that it is also valid in nonuniform spaces.

これがそうであるためには、非均一性を生成する質量の運動は現象の記述に関係 することが必要°である。For this to be the case, the motion of the mass that produces the non-uniformity is relevant to the description of the phenomenon. It is necessary to do so.

事実、[この本の終わりにおいて示されるように]時空が無限において均一であ るとう仮定のもとて(ここでそれはガリレイ的でなくてはならない)慣性系に類 似しそしてローレンツ変換まで定義される座標系のクラスを選択できることを示 すことができる。座標系のこのクラスに関して、相対性原理は、質量の有限距離 において時空が非均−であるという事実にかかわらず、通常の相対性原理と同一 形式で適用できる。しかしながら、無限において均一性を必要とするという境界 条件が演する本質的役割を心に留めなくてはならない。In fact, [as shown at the end of this book] spacetime is uniform at infinity. Under the assumption (here it must be Galilean) that an inertial frame is similar to Show that we can choose a class of coordinate systems that are similar and are defined up to Lorentz transformations. can be done. For this class of coordinate systems, the principle of relativity states that the mass has a finite distance Despite the fact that spacetime is nonuniform in Applicable in format. However, the boundary that requires uniformity at infinity We must keep in mind the essential role that conditions play.

最大の可能な均一性はローレンツ変換により表されるので、通常の相対性理論に おいて論じられるものより一般の相対性原理は存在しえない。The maximum possible homogeneity is represented by the Lorentz transformation, so that There cannot be a more general principle of relativity than that discussed in .

任意の参照フレームに関して適用できる物理学的原理として、一般の相対性原理 は、なお一層、存在しえない。General relativity as a physical principle that can be applied with respect to any frame of reference Even more so, it cannot exist.

この事実を明瞭とするために、異なる参照フレームにおける対応する現象の存在 を仮定する物理学的原理と、方程式が参照フレームの1つから他への進行におい て共産であるという簡単な要件とを鋭く区別することが必須である。相対性原理 は微分方程式の共産を意味するが、逆は真実ではないことは明らかである:微分 方程式の共産は、相対性原理がみたされないとき、また、可能である。すべての 法則が微分方程式に変形されるわけではないという事実からまったくはなれて、 微分方程式で記述される場でさえそれらの条件にこれらの方程式ばかりでなく、 かつまたすべての種類の初期の境界条件および他の条件を必要とする。これらの 条件は共産ではない。したがって、それらの物理定数の保存はそれらの数学的形 式の変化を必要としそして、逆に、それらの数学的形式の保存はそれらの物理定 数の変化を意味する。しかし、新しい物理定数をもつプロセスの実現可能性は推 定的に解くことができない独立の問題である。所定の参照のクラス内で「対応す る」物理学的プロセスが可能である場合、相対性原理を適用できる。反対の場合 において、それは不可能である。しかしながら、物理学的プロセスのこのような 模型の表示、およびとくに計量のこのような模型の表示は最大でも狭い参照系の クラスについて可能であり、そして確かに制限されないことは明らかである。To make this fact clear, the existence of corresponding phenomena in different reference frames A physical principle that assumes that the equations are It is essential to make a sharp distinction between the simple requirement of being communist. principle of relativity It is clear that the converse is not true, although it implies the coexistence of differential equations: Coexistence of equations is also possible when the principle of relativity is not satisfied. all Quite apart from the fact that laws are not transformed into differential equations, Even fields described by differential equations have their conditions as well as these equations. and also requires all kinds of initial boundary conditions and other conditions. these The condition is not communism. Therefore, the conservation of those physical constants is in their mathematical form changes in the formulas and, conversely, the preservation of their mathematical form requires changes in their physical constants. It means a change in number. However, the feasibility of a process with new physical constants is This is an independent problem that cannot be solved quantitatively. within the class of a given reference. If a physical process is possible, the principle of relativity can be applied. If the opposite is true , it is impossible. However, such a physical process The representation of models, and in particular the representation of such models in metrology, requires at most a narrow reference system. It is clear that the class is possible and certainly not limited.

この推論がもう一度示すように(均一性の概念にたよらないで)物理学的原理と して任意の参照フレームに関して適用できる一般相対性理論は不可能である。As this reasoning once again shows (without relying on the concept of uniformity) A general theory of relativity that can be applied with respect to any reference frame is not possible.

[一般の場合において、ds2の式は、常に座標の微分の均質な関数であるが、 また、座標それら自体に非均質な方法で依存することができる。コ しかし方程式の共産の要件の動機づけとして、一般相対性理論はまた不必要であ る。共産性の要件は独立に正当化することができる。座標系が前辺て固定されな い、すべての場合において、異なる座標系において書かれた方程式は数学的に同 等であるべきであることは自明な純粋に論理学的要件である。方程式が共産でな くてはならない変換の場合は考えた座標系のクラスに相当する。こうしてローレ ンツ変換により関係づけられる慣性系を取り扱う場合およびガリレイ座標を使用 する場合、ローレンツ変換に関する共産を必要とすることで十分である。[(こ の本の童IおよびIIにおいて実施したように)。]しかしながら、任意の座標 を使用する場合、一般の共変性を要求することが必要である[(章■V)]。[In the general case, the expression for ds2 is always a homogeneous function of the derivatives of the coordinates, but Also, the coordinates can depend on themselves in a non-homogeneous manner. Ko But general relativity is also unnecessary as a motivating factor for the co-representation requirement of the equations. Ru. The requirement of communality can be justified independently. The coordinate system is not fixed on the front side. In all cases, equations written in different coordinate systems are mathematically equivalent. , etc. is a trivial and purely logical requirement. The equation is communism In the case of essential transformations, this corresponds to the class of coordinate system considered. In this way, Laure When dealing with inertial frames that are related by 3D transformations and using Galilean coordinates In that case, it is sufficient to require coexistence with respect to the Lorentz transformation. [(child (as carried out in Children's Books I and II). ]However, any coordinate When using , it is necessary to require general covariance [(Chapter ■V)].

使用する参照フレームのクラスについて相対性原理が存在する場合および場合に のみ、座標系の共変性は明確な物理学的意味を獲得することに注意すべきである 。このようなものはローレンツ変換に関して共産である。この概念は物理学的法 則の公式化において非常に効果が多い。なぜなら、それは具体的な時−幾何学要 素(運動の直線性および均一性)および動力学的要素を含有する(力学的および 電磁気的意味における慣性の概念[:節5])からである。このため、それは物 理学的相対性原理に関しそしてそれ自体具体的および物理学的となる。しかしな がら、ローレンツ変換の代わりに、任意の変換を論する場合、それに関して相対 性原理が存在する座標系のクラスを選択することを止め、そしてこれを実施する ことによって、物理学と共産の概念との間の接続を破壊する。If and when the principle of relativity exists for the class of reference frames used It should be noted that the covariance of coordinate systems acquires a clear physical meaning only . Such things are commensurate with respect to Lorentz transformations. This concept is a physical law It is very effective in formulating rules. Because it is a concrete time-geometrical contains elements (linearity and uniformity of motion) and dynamical elements (mechanical and This is from the concept of inertia in the electromagnetic sense [: Section 5]). For this reason, it is Concerning the principle of physical relativity and becoming concrete and physical in itself. However However, when discussing any transformation instead of the Lorentz transformation, the relative Stop selecting the class of coordinate systems in which the gender principle exists, and implement this thereby destroying the connection between physics and the concept of communion.

異なる座標系で書かれた方程式への一定の要件として、共産の概念に対する純粋 に論理学的観点が残る。自然に、この要件は必要であるが、それは常に満足すべ きものである。Purity to the concept of coexistence as a constant requirement to equations written in different coordinate systems A logical perspective remains. Naturally, this requirement is necessary, but it must always be satisfied. It is a kimono.

相対性原理が適用できる相対論より一般である参照フレームのクラスを取り扱う とき、原理の明瞭な公式化をある他の記述で置換するという必要性が生ずる。明 瞭な公式化は物理学的同等の参照フしl−ムのクラスを示すことにある:新しい 公式化は相対性原理が可能である空間および時間の性質を表さなくてはならない 。剛性計量の仮定を使用して、これは追加の方程式(49*、07)を導入する ことによって達成される。Deals with a class of reference frames that are more general than relativity to which the principle of relativity applies Sometimes the need arises to replace a clear formulation of a principle with some other description. Akira A clear formulation consists in showing a class of physically equivalent reference frames: the new The formulation must express the properties of space and time for which the principle of relativity is possible. . Using the stiffness metric assumption, this introduces an additional equation (49*,07) This is achieved by

われわれは[この章において]示したように、宇宙の尺度の不存在の追加の仮定 を使用して、これらの方程式はその物理学的内容を変更しないで相対性理論の一 般に共産の公式化に導く。次いで、ガリレオーローレンツの相対性原理はその完 全な範囲に維持される。As we have shown [in this chapter], the additional assumption of the absence of a measure of the universe Using , these equations are part of the theory of relativity without changing their physical content. generally leading to the formalization of communism. Next, Galileo Lorentz's principle of relativity is completed. Maintained in full range.

一般に共産の形式で通常の相対性理論を公式化する可能性そのものは、物理学的 原理としての相対性原理と論理学的要件との間の差をとくに明瞭に示す。さらに 、このような公式化は剛性な計量の仮定の緩和に基づく一般化への道を開(。こ の緩和は補助的条件(49*、07)を空間および時間の性質をよりよく反映す る他のもので置換する可能性を提供する。これはわれわれにアインシュタインの 重力理論に導き、これは[次の章で論するであろう]付録VlおよびVIIにお いてすべての時空の尺度で論じられる。In general, the very possibility of formulating ordinary relativity in the form of a common theory is It shows particularly clearly the difference between the principle of relativity and logical requirements. moreover , such a formulation opens the way to a generalization based on relaxing the rigid metric assumption. The relaxation of makes the auxiliary condition (49*, 07) better reflect the nature of space and time. offers the possibility of replacing it with something else. This tells us that Einstein leading to the theory of gravity, which is presented in Appendices Vl and VII [which will be discussed in the next chapter]. and discussed on all space-time scales.

付録Vl (次のテキストは、空間、時間および重力の理論(Theory ofSpac eSTime and Gravitation)、V章、pp、183−20 9 (1965)に発表され、そしてここに引用によほどこされ、そして削除は [括弧]でかこみそして頭文字で表されている。) 重力理論の原理 50、ガリレイの法則の一般化 重力場が物理学で知られているすべての他の場と異なる重力場の最も本質的な特 性は、質点の自由に動く物体の運動への場の効果において明らかとなる。重力場 において、すべてのそれ以外は自由の物体は、それらの運動の初期条件、すなわ ち、それらの初期の位置および速度が同一である場合、同一の方法で動(。基本 的法則は、抵抗の不存在ですべての物体が等しく速く落下するというガリレイの 法則の一般化として考えることができる。Appendix Vl (The following text is based on Theory of Space, Time and Gravity. eSTime and Gravitation), Chapter V, pp, 183-20 9 (1965), and is incorporated herein by citation, and deleted. They are shown in [brackets] and initials. ) principles of gravity theory 50. Generalization of Galileo's law What is the most essential property of the gravitational field that makes it different from all other fields known to physics? The nature is revealed in the effect of the field on the motion of a freely moving object. gravity field , all otherwise free objects have initial conditions of their motion, i.e. If their initial positions and velocities are the same, then they move in the same way (.Basically Galileo's law states that in the absence of resistance, all objects fall equally fast. It can be thought of as a generalization of the law.

この時点において、慣性質量および重力質量の定義を思い起こすことは適当であ る。慣性質量は加速に抵抗する物体の能力の測度である:所定の力について、加 速は慣性質量に逆比例する。重力質量は重力場を生成しそしてこのような場の作 用を受ける物体の能力の測度である:所定の場において、物体が経験する力は重 力質量に比例する。At this point, it is appropriate to recall the definitions of inertial mass and gravitational mass. Ru. Inertial mass is a measure of an object's ability to resist acceleration: for a given force, Speed is inversely proportional to inertial mass. A gravitational mass generates a gravitational field and the production of such a field is a measure of the ability of an object to undergo a force: in a given field, the force experienced by an object is Force is proportional to mass.

これらの定義を使用して、ガリレイの法則の前述の一般化はいずれかの物体の慣 性質量および重力質量が等しいという記述として公式化することができる。Using these definitions, the above generalization of Galileo's law It can be formulated as a statement that gravitational mass and gravitational mass are equal.

ガリレイの法則についての原子的基礎は、すべての物質が3次元の時空に制限さ れる質量をもつ物質からなる基本粒子から構成されるということである。通常の 物質の2次元の空間の多様体は球の殻である。この曲率の不連続性と等しくする ことによって解かれる。生ずる重力方程式は、また、慣性質量である多様体の全 体の質量を含有することが実証されるであろう。・アインシュタインの場の方程 式はこの等優性に基づいて誘導され、そしてそれらはミルス軌道において境界条 件を合致させるこニュートンに従い、重力場は重力ポテンシャルU (x、yS z)により特徴づけることができる。それ自体に対して外部の点における孤立し た球対称の質量Mにより生成した重力ポテンシャルは、であり、ここでrは質量 中心からの距離である。量γはニュートンの重力定数(cgs単位)であり、そ れは値を有する。こうしてUは速度の平方の次元をもつ。われわれは直ちに認め るように、性質において直面するすべての場合において、太陽または超密な星の 表面上でさえ、量Uは光速の平方と比較して非常に小さいU<<c2 (50, 03) 任意の質量分布の一般の場合において、ニュートンのポテンシャルUはポアソン 方程式 %式%) をみたし、ここでρは質量密度である。ニュートンのポテンシャルは、次の通り である連続性および境界条件と一緒にポアソン方程式により完全に決定される: 関数Uおよび一次導関数は有限の、単一の値の連続の全体にわたって空間でなく てはならなす、そして無限においてゼロになる傾向がな(ではならない。The atomic basis for Galileo's law is that all matter is confined to three-dimensional space-time. This means that it is composed of elementary particles of matter with a mass of . normal The two-dimensional spatial manifold of matter is the shell of a sphere. equal this curvature discontinuity It is solved by this. The resulting gravitational equation is also It will be demonstrated that it contains body mass.・Einstein's field equation Equations are derived based on this isodominance, and they represent the boundary line in the Mills orbit. According to Newton, the gravitational field is the gravitational potential U (x, yS z). isolated at a point external to itself The gravitational potential generated by a spherically symmetric mass M is, where r is the mass It is the distance from the center. The quantity γ is Newton's gravitational constant (in cgs), which This has a value. Thus U has the dimension of the square of the velocity. we immediately acknowledge In all cases encountered in nature, the Sun or a superdense star Even on the surface, the quantity U is very small compared to the square of the speed of light U<<c2 (50, 03) In the general case of any mass distribution, Newton's potential U is Poisson equation %formula%) , where ρ is the mass density. Newton's potential is as follows is completely determined by the Poisson equation with continuity and boundary conditions: The function U and its first derivative are not spatial over a finite, single value series. must be, and there must be no tendency to zero at infinity.

ニュートンのポテンシャルUが与えられると仮定する。ポテンシャルUの重力場 における重力質量(m)、、の物体(質点)が経験する力はF= (m)、、g radU (50,05)である。他方において、ニュートンの運動法則により 、(m) 、、w=F (50,06) が得られる。したがって、 (m) +++W= (m) g、g r a dU (50,07)ガリレイ の法則の一般化により、所定の重力場における物体の運動はその質量に依存する 。したがって、慣性質量f:m) tx/重カ重量質量)8、の比はすべての物 体について同一でなくてはならない;こうしてそれは普遍定数であり、その値は 2つの質量についての単位の選択に依存することができる。非常に一般に受け入 れている単位において、単に(m)、、= (m)、、 (50,08)が得ら れるので、慣性質量および重力質量は等しい。Assume that Newton's potential U is given. Gravitational field of potential U The force experienced by an object (mass point) with gravitational mass (m), is F=(m),,g radU (50,05). On the other hand, due to Newton's laws of motion, , (m),,w=F (50,06) is obtained. therefore, (m) +++W= (m) g, g r a dU (50,07) Galilei By the generalization of the law, the motion of an object in a given gravitational field depends on its mass . Therefore, the ratio of inertial mass f: m) tx/force weight mass) 8 is must be the same for the field; thus it is a universal constant and its value is It can depend on the choice of units for the two masses. very generally accepted In the units shown, we simply obtain (m), , = (m), , (50,08). Therefore, the inertial mass and gravitational mass are equal.

慣性質量および重力質量の同等性は周知の事実であり、通常ある明らかなものと して受け入れている。しかしながら、物質はそれほど簡単ではない:それらの同 等性は自然の別の非常に重要な法則であり、ガリレイの法則の一般化に密接に関 係する。The equivalence of inertial mass and gravitational mass is a well-known fact and is usually and accept it. However, matter is not so simple: their identical Equality is another very important law of nature and is closely related to the generalization of Galileo's law. related.

慣性質量および重力質量の同等性の結果、運動方程式%式%) は普遍の特性を有し、こうして形式的にガリレイの法則の一般化を表す。As a result of the equivalence of inertial and gravitational masses, the equation of motion (% formula %) has universal properties and thus formally represents a generalization of Galileo's law.

運動方程式(50,09)は変動の原理から得ることができる。この事実は重力 理論を構成するときの指針である。The equation of motion (50,09) can be obtained from the principle of variation. This fact is gravity This is a guideline when constructing a theory.

51、ニュートンの近似における間隔の平方宇宙の重力の現象は、空間および時 間の理論[これは前の章の主題であった。]の構成を広げさせる。この拡張の必 要性は次の考察から明らかとなる。51. The phenomenon of gravity in an interval square universe in Newton's approximation is The Theory of Intervals [This was the subject of the previous chapter. ] Expand the composition. This extension requires The importance of this will become clear from the following considerations.

形式 で正確に示すことができる、波面伝搬の方程式から、光は直線で伝搬することが わかる。しかし光はエネルギーを有し、そして質量およびエネルギーの比例の法 則により、すべてのエネルギーは分離できないように質量に関係づけられる。し たがって、光は質量をもたなくてはならない。format From the wavefront propagation equation, which can be precisely shown as Recognize. But light has energy, and the law of proportion of mass and energy By law, all energy is inseparably related to mass. death Therefore, light must have mass.

他方において、宇宙の重力の法則により、重力場の中に位置する質量はその場の 作用を経験しなくてはならなす、したがって、一般にその運動は直線ではないで あろう(重ス髪詔と朽ρ嚢31蛙史2哩璋μ±坤if杆長メユられている。波長 は2次元の多様体、ミルス軌道であるという説明について付録IV参照)。それ ゆえ、重力場において、波面の伝搬の法則は前述のものと多少異なる形式を有さ なくてはならないことがわかる。しかし、波面の伝搬の方程式は空間および時間 の性質の基本的特性である。On the other hand, according to the law of gravity in the universe, a mass located in a gravitational field will must experience an action, so generally the motion is not in a straight line. There will be (heavy hair edict and decaying pouch 31 frog history 2 哩蒋μ±坤if 杆龆MEYU.Wavelength is a two-dimensional manifold, a Mills orbit (see Appendix IV). that Therefore, in a gravitational field, the law of wavefront propagation has a somewhat different form than the one described above. I know it's indispensable. However, the equation of wavefront propagation is is a fundamental characteristic of the nature of

それゆえ、重力場の存在は空間および時間の性質に影響を与えるに違いなく、そ れゆそれらの計量は剛性なものであることがわかる。これは事実われわれがここ で構成し始める重力理論において到達した結論である。Therefore, the existence of a gravitational field must affect the properties of space and time; It turns out that their metrics are rigid. This is true that we are here This is the conclusion reached in the theory of gravity that begins to be constructed.

[章Iに示したように、この]二p波面の伝搬の方程式は、いくつかの追加の仮 定を使用して、間隔の平方についての次の式に導く:ds2− c”dt2−  (dx2 + c1y2 + dz2) (51,02)空間および時間の性質 への重力場の影響は、波面の伝搬の方程式および間隔の平方の式中の係数が(5 1,01)および(51,02)に現れる一定値と異なるという結果を有する。[As shown in Chapter I, the equation for the propagation of this two-p wavefront can be modified with some additional assumptions. Using the equation, we derive the following equation for the square of the interval: ds2− c”dt2− (dx2 + c1y2 + dz2) (51,02) Properties of space and time The influence of the gravitational field on the wavefront propagation equation and the coefficient in the spacing squared equation are (5 1,01) and (51,02).

次に、われわれに指針を与えるガリレイの法則の一般化に頼る、ニュートンのポ テンシャルUの重力場における間隔の平方のための近似形式を発見しなくてはな らない。重力場中で自由に動く物体についての運動法則が物体の性質に依存しな い普遍のものであるという基本的事実は、運動法則と時空の計量との間の関係の 発見を可能とする。Second, Newton's theory relies on a generalization of Galileo's law to guide us. We have to find an approximate form for the square of the interval in the gravitational field of the tensile U. No. The laws of motion for objects moving freely in a gravitational field do not depend on the properties of the objects. The basic fact is that the relationship between the laws of motion and the metrics of space and time is Enabling discovery.

所定の計量をもつ時空中の測地線の方程式[は節38において研究したコは付録 IVに記載されている。次に、これらの方程式が所定の重力場中の自由物体につ いてのニュートンの運動方程式とほぼ一致するような計量の発見を試みる。この 試みが成功する場合、所定の計量をもつ時空において、自由物体(質点)は測地 線に沿って動くという仮説を導入することができるであろう:このようにして、 運動法則と計量との間の接続は確立されるであろう。The equation of a geodesic curve in the air with a given metric [is studied in Section 38 and is in the Appendix] IV. These equations then apply to a free body in a given gravitational field. We will try to discover a metric that roughly matches Newton's equation of motion. this If the attempt is successful, the free object (mass point) is geodesic in spacetime with a given metric. One could introduce the hypothesis that it moves along a line: in this way, A connection between the laws of motion and metrology will be established.

われわれは知るように、測地線の方程式は変動の原理から誘導するこ平方した間 隔が形式(50,02)をもつ場合、ds==/(c2−v2)dt (51, 04)または、小さい速度について、 が得られる。As we know, the equation of a geodesic curve derives from the principle of variation, If the interval has the form (50,02), then ds==/(c2-v2)dt (51, 04) Or for small speeds, is obtained.

(51,04)または(51,05)を(51,03)に挿入すると、一定速度 を記述する方程式与えられ、これは事実重力場の不存在における自由運動である 。次に、小さい速度および弱い重力場(U<<c2)について、間隔の式は形式 ds =!(c2−2U−v2)dt (5i、 06)または を取る。十重力場の中の光の偏向の理論[は下の節59に記載されているコは付 録■に記載した。また、波面が2次元の多様体、ミルス軌道であるという説明に ついて付録IV参照。(51,04)または(51゜05)の代わりに。追加の 定数および一定の倍数のいずれもラグランジアンにおいて重要ではないので、変 動の原理(51,03)は、(51゜07)から取ったdsを使用して、変動の 原理と同一の結果を与えこれは節50の終わりにおいて公式化されたが、これは 事実重力場中の物体の自由の運動を記述した。When (51,04) or (51,05) is inserted into (51,03), constant speed Given the equation describing , which is in fact free motion in the absence of a gravitational field . Then, for small velocities and weak gravitational fields (U<<c2), the interval expression is of the form ds=! (c2-2U-v2) dt (5i, 06) or I take the. The theory of deflection of light in a ten-gravity field [is described in section 59 below. It is described in the record. Also, the explanation that the wavefront is a two-dimensional manifold, a Mills orbit, See Appendix IV. instead of (51,04) or (51°05). Additional Since neither constants nor constant multiples are important in the Lagrangian, we The principle of fluctuation (51,03) uses ds taken from (51°07) to calculate the fluctuation. This gives the same result as the principle, which was formulated at the end of section 50, but this In fact, we have described the free motion of an object in a gravitational field.

ラグランジアンにおける追加の定数および倍数ファクターは重要でないので、方 程式(51,08)を(51,03)および(51,06)から定数Cのいずれ かの十分に大きい値を使用して得ることができることは真実である:しかし重力 の不存在において、U=Oであるとき、間隔についての式(51,06)は、■ 2の値が何であっても、ガリレイの形式(51,04)になるであろうというこ とを必要とするに違いない。この要件は(51,06)中の定数Cを光速に等し く固定する。Since the additional constants and multiple factors in the Lagrangian are not important, Equation (51,08) can be expressed as (51,03) and (51,06) by any constant C. It is true that we can obtain using a sufficiently large value of: In the absence of , when U=O, the equation (51,06) for the interval becomes ■ This means that whatever the value of 2, it will be in Galilean form (51,04). It must require . This requirement makes the constant C in (51,06) equal to the speed of light. Fix it tightly.

これらの推論は、条件 のちとで間隔の平方が形式 %式%) とほとんど異ならないという仮定にすぐれた理由を与える。ここでdt2の係数 中の相対誤差は、含まれる項2U/C”より確かに高い次数であろう。間隔の純 粋に空間的部分の係数に関すると、それは2U/C2の量だけ1から異なること がある。事実、次の節において展開すべき重力理論はより正確な式 条件(51,09)のもとで、(51,10)と(51,11)との間の差は、 予想されるように、無視できる。These inferences are based on the condition Later, the square of the interval is of the form %formula%) gives excellent reasons for the assumption that there is little difference between Here, the coefficient of dt2 The relative error in will certainly be of higher order than the term involved 2U/C''. Regarding the coefficient of the purely spatial part, it differs from 1 by an amount of 2U/C2. There is. In fact, the theory of gravity to be developed in the next section is based on a more precise formula Under the condition (51,09), the difference between (51,10) and (51,11) is As expected, it is negligible.

原理的には、dt”の係数について見いだされる値は実験的評価を可能とする。In principle, the value found for the coefficient of dt'' allows an experimental evaluation.

重力ポテンシャルがU、であるある点(X+、yl、2+)において、適切な期 間T0の放射のある放射体が存在と仮定する。それにより放射される波は、形式 の時間依存性をもち、ここでT、はT。に等しくないが、それはdtがdτ、放 射体の適切な時間の微分、に関係すると同一方法でそれに関係する。簡潔のため に、放射体を選択した参照フレーム中に存在すると仮定すると、近似的に が得られ、したがって が得られる。At a certain point (X+, yl, 2+) where the gravitational potential is U, an appropriate period Assume that there is a radiator with radiation between T0. The waves radiated by it are of the form , where T is T. is not equal to dt, but it means that dt is dτ, It relates to it in the same way as it relates to the proper time derivative of the projectile. for brevity Assuming that the radiator is in the selected reference frame, approximately is obtained and therefore is obtained.

この問題において、時間への重力ポテンシャルの依存性は無視することができる ので、重力場は静止として処理することができる。次いで、放射体から伝搬する 波は空間を通してその時間依存性(51,12)を保持するであろう。In this problem, the dependence of the gravitational potential on time can be ignored Therefore, the gravitational field can be treated as stationary. Then propagates from the radiator The wave will retain its time dependence (51, 12) throughout space.

さらに、時間への重力ポテンシャルの依存性が無視されるので、重力場が異なる 値U2を有する、ある他の点(X2、y2、Z2)において、第2放射体、例え ば、同一元素の他の原子が存在すると仮定する。それにより放射される波は空間 を通して形式 の時間依存性を有し、ここで こうして、同−源により放射されるが、異なる重力ポテンシャルの場所から由来 する2つの波は、 だけ異なる期間を有する。U2が太陽上のポテンシャルでありモしてUlが地球 の比例である場合、U2>U、でありそして(51,17)中のファクターT0 の数値はほぼ に等しい。こうして太陽から由来するスペクトル線の波長は、地球上で生成する 対応する線に関して、スペクトルの赤の端に向かって2部(100万)だけ変位 しなくてはならない。Furthermore, the dependence of the gravitational potential on time is ignored, so the gravitational field is different At some other point (X2, y2, Z2) with the value U2, a second radiator, e.g. For example, assume that other atoms of the same element exist. The waves radiated by it are space through format has a time dependence of , where Thus, they are emitted by the same source but originate from locations with different gravitational potentials. The two waves are only have different durations. U2 is the potential on the sun, and Ul is the potential on the earth. If U2>U, and the factor T0 in (51,17) The value of is approximately be equivalent to. Thus the wavelengths of spectral lines originating from the Sun are generated on Earth. Displaced by 2 parts (1 million) towards the red end of the spectrum with respect to the corresponding line I have to.

しかしながら、太陽上のスペクトル線の放射は地球上のそれと異なる物理学的条 件で起こること、および重力ポテンシャルの差のための期間の変化は大きい程度 に他の補正によりマスクされることに注意しなくてはならない。However, the radiation of spectral lines on the Sun is subject to different physical conditions than on Earth. The change in period due to the difference in gravitational potential is to a large extent It must be noted that this may be masked by other corrections.

しかしながら、ある種の超密な星、例えば、シリウスの連星が存在し、これらは 水のそれの1万倍の密度を有する。それらの表面上で、重力ポテンシャルの値は 太陽の表面上より有意に大きい一シリウスの連星の場合において20倍大きい− このような星について9重力ポテンシャルの差のための補正は非常に明らかとな り、そして実験的に検出することがシャシの影響は、付録Iに記載するようなメ スバウアー現象を使用することによって境界条件において首尾よく明らかにされ た。[]52、アインシュタインの重力方程式 アインシュタインの重力理論はその制限された、非宇宙論的形式において次の基 本的考えを有する。However, there are some super dense stars, such as the Sirius binary, which are It has a density 10,000 times that of water. On those surfaces, the value of the gravitational potential is 20 times larger in the case of a Sirian binary star significantly larger than on the surface of the Sun - For such stars the correction for the difference in 9 gravitational potential is very obvious. Chassis effects that can be determined and experimentally detected are determined by the mechanisms described in Appendix I. successfully revealed in the boundary conditions by using the Sbauer phenomenon Ta. []52, Einstein's equation of gravity Einstein's theory of gravity, in its restricted, non-cosmological form, is based on Have fundamental ideas.

現実の物理学的空間および時間の幾何学的性質は、ユークリッド幾何学に相当し ないが、リーマン幾何学に相当する[章IIIにおいてわれわれはこの幾何学の 基本的仮定を論じた]。それらのユークリッドからの幾何学的性質の誘導、ある いは正確には、擬ユークリッド形式は自然において重力場として現れる。幾何学 的性質は考慮に値する物質の分布および運動と分離不可能に結合する。この関係 は相互的である。一方において、ユークリッドからの幾何学的性質の誘導は重力 質量の存在により決定され、他方において、質量の運動はこれらの誘導により決 定される。簡単に言えば、質量は空間および時間の幾何学的性質を決定し、そし てこれらの性質は質量の動きを決定する。The geometric properties of real physical space and time correspond to Euclidean geometry. Although it is not, it corresponds to Riemannian geometry. discussed the basic assumptions]. The derivation of their geometrical properties from Euclidean is Or, more precisely, the pseudo-Euclidean form appears in nature as a gravitational field. Geometry The physical properties are inseparably connected to the distribution and motion of matter that is worth considering. this relationship is reciprocal. On the one hand, the derivation of geometric properties from Euclidean is On the other hand, the motion of the mass is determined by these inductions. determined. Simply put, mass determines the geometry of space and time, and These properties determine the movement of the mass.

次に、これらの考えを数学的に公式化することを試みる。Next, we will try to formulate these ideas mathematically.

前の節において、実際の目的でニュートン力学の慣性フレームと一致する、ある 種の座標系において、ニュートンの重力ポテンシャルUは間隔の平方についての 式中のdt2の係数、すなわち、一般の式の係数g。0に入る。他方において、 ニュートンの近似において、重力ポテンシャルUはポアソン方程式 %式%) をみたす。ニュートンの重力理論の要求される一般化は任意の座標の変換に関し て共産でなくてはならない。したがって、係数g。。またはこの係数全体中の項 をニュートンのポテンシャルの一般化として見なすことは不可能である。その代 わり、係数g1oの全体の組は考慮しな(てはならず、そしてニュートンのポテ ンシャルの一般化として現れる。基本的計量テンソルは一般に共産である方程式 の組をみたし、そしてニュートンの近似において、それらの1つはポテンシャル Uについてポアソン方程式に進行しなくてはならない。方程式の合計の数は、一 般に、未知の関数の数に、すなわち、10であるテンソルgμυの成分の数に等 しい。In the previous section, we showed that for practical purposes there is a certain In the species coordinate system, the Newtonian gravitational potential U is The coefficient of dt2 in the formula, that is, the coefficient g of the general formula. Enters 0. On the other hand, In Newton's approximation, the gravitational potential U is Poisson's equation %formula%) Satisfy. The required generalization of Newton's theory of gravity concerns the transformation of arbitrary coordinates. It must be communist. Therefore, the coefficient g. . or terms in this entire coefficient cannot be regarded as a generalization of Newton's potential. That cost Therefore, the entire set of coefficients g1o must be considered, and Newton's appears as a generalization of the The fundamental metric tensor is generally a co-equal equation , and in Newton's approximation, one of them is the potential We have to proceed to Poisson's equation for U. The total number of equations is one In general, the number of unknown functions is equal to the number of components of the tensor gμυ, which is 10. Yes.

ポアソン方程式の左側に、Uに作用する、二次微分演算子、ラプラス演算子が存 在する。したがって、この左側の最も簡単な一般に共産の一般化は、線形的に計 量テンソルgμυの二次導関数を包含するテンソルであろう。On the left side of Poisson's equation, there is a second-order differential operator and Laplace operator that act on U. Exists. Therefore, the simplest generally communal generalization on this left side is linearly measurable. It will be a tensor encompassing the second derivative of the quantity tensor gμυ.

このようなテンソルは曲率テンソル(第2または第4のランクの)である。第4 ランクの曲率テンソルR1u+ 11aは不適当である。なぜなら、その成分は Uに作用するラプラス演算子の一般化であることができる式を含有しないからで ある。また、多数の成分をもち過ぎ、数は20であるので、2倍多い未知の関数 が存在する2゜[2テンソルRmn、abについての過度の数の方程式でさえ一 定の曲率の空間についての場合のように匹敵することを証明することができる( 方程式(49,12))が、その場合において、方程式は計量を純粋に局所的に 、すなわち、境界条件を使用しないで、決定可能とする。したがって、それらは 境界条件が必須であるポアソン方程式と異なる特性を有する。]したがって、ち ょうど正しい数の成分を有する第2ランクの曲率テンソルが残る。Such tensors are curvature tensors (of second or fourth rank). Fourth The rank curvature tensor R1u+11a is inappropriate. Because its ingredients This is because it does not contain an expression that can be a generalization of the Laplace operator acting on U. be. Also, since it has too many components, the number is 20, there are twice as many unknown functions. Even the excessive number of equations for the 2°[2 tensor Rmn, ab Comparability can be proved as in the case for spaces of constant curvature ( (49, 12)), but in that case the equation makes the metric purely locally , that is, it can be determined without using boundary conditions. Therefore, they are It has different characteristics from the Poisson equation, which requires boundary conditions. ] Therefore, A second rank curvature tensor remains with exactly the correct number of components.

ポアソン方程式の右側において、質量密度ρが現れる。要求されるテンソル特性 を有する質量の一般化は、その不変量が不変質量密度に等しい質量テンソルT′ °である。On the right side of Poisson's equation, the mass density ρ appears. Required tensor properties The generalization of mass with has a mass tensor T' whose invariant is equal to the invariant mass density °.

こうして、ポアソン方程式の要求される一般化は第2ランクの曲率テンソルR〜 と質量テンソルT″′との間の関係でなくてはならないという結論に導かれる。Thus, the required generalization of Poisson's equation is the second rank curvature tensor R~ This leads to the conclusion that there must be a relationship between

[前の章において、われわれは次のことを見た]重力場の不存在において、テン ソルT#″のダイバージェンスはゼロになくてはならないVvTllV=O(5 2,03) [この方程式を一般の場合について保持し、それに関する問題(重力場のエネル ギー、保存法則の積分形式などの問題)の論考をVII章まで”V=”−1fV R(52,04) はアインシュタインのテンソルまたは保存テンソルとして知られており、そのダ イバージェンスが同一にゼロであるという顕著な性質を有する。[In the previous chapter, we saw that] in the absence of a gravitational field, the tensile The divergence of Sol T#'' must be zero VvTllV=O(5 2,03) [Keeping this equation for the general case and solving problems related to it (the energy of the gravitational field) ``V=''-1fV up to Chapter VII. R(52,04) is known as Einstein's tensor or conserved tensor, and its data It has the remarkable property that the divergence is exactly zero.

vVGl、Lv荘0(52,05) ここでXは一定である、とすると、質量テンソルについての方程式(52,03 )は(52,06)の結果である。vVGl, Lvso 0 (52,05) Here, assuming that X is constant, the equation for the mass tensor (52,03 ) is the result of (52,06).

われわれは知るように、計量テンソルg□それ自体は、また、(52゜05)を みたす:したがって、(52,06)の左側の保存テンソルに形式1 gmn、 ここでλは一定である、のテンソルを、(52,03)を無視しないで、添加す ることができるであろう。As we know, the metric tensor g□ itself also has (52°05) Mitas: Therefore, the left storage tensor of (52,06) has the form 1 gmn, Here, λ is constant, without ignoring (52,03), add the tensor of You will be able to do so.

[われわれは節31において見たように]質量テンソルに純粋に局所的な条件( 場の成分または状態の他の関数に依存するが、座標に依存しない条件;場の方程 式によりそのダイバージェンスはゼロになる)を付与する場合、それは2つの定 数から離れてのみ決定される。より正確には、テンソルT”述べた条件をみたし 、これらは、また、Tl1V=aTI−LV+pgμV (52,07)により みたされる。ここで定数aはエネルギー単位の選択に依存し、定数βはまた無限 において条件に依存する。局所的条件の補充において、場がゼロになる、無限に おいて、質量テンソルはまたゼロであり、βはゼロであり、そして質量テンソル は独特に決定される。[As we saw in Section 31] there is a purely local condition on the mass tensor ( Conditions that depend on the field components or other functions of the state, but do not depend on the coordinates; field equations whose divergence is zero), it means that the two constants Determined only apart from the numbers. More precisely, the tensor T” satisfies the conditions stated , these are also expressed by Tl1V=aTI−LV+pgμV (52,07) It will be filled. Here the constant a depends on the choice of energy units, and the constant β is also infinite depends on the conditions. At replenishment of local conditions, the field becomes zero, infinitely , the mass tensor is also zero, β is zero, and the mass tensor is uniquely determined.

それ自体の線形関数(52,07)によりテンソルT″′の置換は、による重力 方程式(52,06)の置換に相当する。定数λは宇宙定数と呼ばれる。これら の観察から明らかなように、λの値の問題は、テンソルT#”を独特に決定する ための条件が公式化された後、明確な意味を獲得する。このような条件は必然的 に非局所的特性を有するであろう;したがって、それらは全体として時空の特性 についての明確な仮定から出発してはじめて公式化することができる。The replacement of the tensor T″′ by its own linear function (52,07) is the gravity due to This corresponds to the substitution of equation (52,06). The constant λ is called the cosmological constant. these As is clear from the observation that the problem of the value of λ uniquely determines the tensor T#” acquires a clear meaning after the conditions for it are formulated. Such conditions are inevitable will have non-local properties; therefore, they will have non-local properties as a whole; It can only be formulated by starting from clear assumptions about .

この節の開始において、その制限された(非宇宙論的)公式化におけるアインシ ュタインの重力理論の基本的仮定を正確に示した。これらに従い、空間の無限性 の概念はその意味を保持し、無限における時空は擬ユークリッド(ガリレイ)的 である。ユークリッドの特性からの偏りは大きい物体からの有限の距離において のみ観測される。しかし、この場合において、質量テンソルは、時空の全体が擬 ユークリッドと仮定されるとき、その場合について述べた要件に従い続けること ができる。場がゼロになる無限において、質量テンソルはまたゼロなることが要 求される。次いで、それは宇宙定数の値をめるために独特に定義された意味を有 する。われわれの基本的仮定に従い、重力場の不存在はユークリッドからの時空 の幾何学の偏りの不存在を意味し、したがって、また、曲率テンソルR”および その不変量Rのゼロになることを意味する。他方において、テンソルT#”がど こでもゼロである場合、重力場は存在しない。したがって、方程式T0=0かつ R”=Oは確かに匹敵しなくてはならず、そしてこれはT1に関する方程式が項 λg0(すなわち、λ=0の場合)を含有しない場合にのみ可能である。At the beginning of this section, we note that Einstein in its restricted (non-cosmological) formulation The basic assumptions of Stein's theory of gravity were precisely demonstrated. According to these, the infinity of space The concept of retains its meaning, and spacetime at infinity is quasi-Euclidean (Galilean). It is. Deviations from Euclidean properties occur at finite distances from large objects. observed only. However, in this case, the mass tensor is When Euclid is assumed, continue to follow the requirements stated for that case. Can be done. At infinity, where the field becomes zero, the mass tensor must also become zero. required. Then, it has a uniquely defined meaning for calculating the value of the cosmological constant. do. According to our basic assumption, the absence of a gravitational field means that spacetime from Euclidean implies the absence of bias in the geometry of, and therefore also the curvature tensor R'' and This means that the invariant R becomes zero. On the other hand, how does the tensor T#” If this is also zero, there is no gravitational field. Therefore, the equation T0=0 and R”=O must indeed be comparable, and this means that the equation for T1 is the term This is possible only if it does not contain λg0 (ie, when λ=0).

こうして、この節の開始において構成した仮定がが与えられそして質量テンソル のわれわれの定義がが与えられると、ポテンシャルについてのポアソン方程式の 適当な一般化はちょうど方程式(52,06)である。Thus, the assumptions we made at the beginning of this section are given and the mass tensor Given our definition of , the Poisson equation for the potential A suitable generalization is just equation (52,06).

方程式(52,08)に関して、問題が宇宙論的に述べられる場合、それらを使 用すべきであり、この場合において空間的無限の概念は適用不可能であり、そし てテンソルT#″は、単位が固定された後でさえ、未知の定数βを含有する。こ の定数の値に従い、いわゆる宇宙定数λの値は選択しなくてはならない;それは 明らかにβに関係する。Toの所定の正規化についである特定の値の選択は特別 の仮説を表し、これは明瞭に導入しなくてはならない;これはまた値λ=0につ いて真実である。Regarding equations (52,08), if the problem is stated cosmologically, they can be used should be used, and in this case the concept of spatial infinity is inapplicable, and The tensor T#'' contains an unknown constant β even after the units are fixed. The value of the so-called cosmological constant λ must be chosen according to the value of the constant; Obviously related to β. For a given normalization of To, the choice of a certain value is special. , which must be introduced explicitly; this also applies to the value λ=0. It is true.

ある。この模型は原子理論および宇宙論的尺度の重力を統合する。付録VIIに おいて、ミルス軌道が原子理論および一般相対性理論を原子レベルで統合して、 すべての尺度の時空について完全に統合された重力理非宇宙論的場合および方程 式(52,05)に戻ると、述べた条件(ポアソン方程式、一般の共産、guv の二次導関数の線形性、(52゜05)の左側の同一にゼロになることおよび質 量の不存在のユークリッドの特性に相当する)のもとで、これらの方程式は独特 である。be. This model integrates gravity on atomic and cosmological scales. In Appendix VII , the Mills orbit integrates atomic theory and general relativity at the atomic level, Completely integrated gravitational non-cosmological cases and equations for all scales of spacetime Returning to equation (52,05), the conditions stated (Poisson equation, general coexistence, guv The linearity of the second derivative of, vanishing identically to the left of (52°05) and the quality (corresponding to the Euclidean property of the absence of quantities), these equations are uniquely It is.

方程式(52,06)はアインシュタインの重力方程式と呼ばれる;それらは重 力理論の基本的部分を演する。それらを次の節において検討する。Equations (52,06) are called Einstein's gravity equations; they are Demonstrate the basics of force theory. We will discuss them in the next section.

53、アインシュタインの方程式の特性。重力の伝搬速度。53. Properties of Einstein's equations. Propagation speed of gravity.

それらの特性についての一次方程式の微分をもつアインシュタインの重力方程式 のわれわれの論考を開始する。物理学的観点から、特性の方程式は重力波の波面 についての伝搬の法則を表す。Einstein's equations of gravity with derivatives of the linear equations with respect to their properties We begin our discussion of. From a physical point of view, the characteristic equation is the wavefront of a gravitational wave. represents the propagation law for .

(53,01)にguvを掛けそして合計すると、曲率テンソルの不変量および 質量テンソルの不変量を結合する関係式%式%) が得られる。この関係式により、重力方程式を形式朗’=−x(Tl”ゞ−ヲ絣 ”) (53,03)で書くことができる。反変曲率テンソルR#、はとして表 すことができ、ここで作、αβは作。βがら添字を上げる(raise)ことに よって得られる量であるn−’、(1= gCL9gβ’5nl、。 (53, 05)したがって、(53,04)中の最後の項は二次導関数を含まないが、p tβ中の均質な2次形式であり、それゆえ、また、計量テンソルの一次導関数で ある。Multiplying (53,01) by guv and summing gives us the invariant of the curvature tensor and Relational expression that combines the invariants of the mass tensor (% expression %) is obtained. Using this relational expression, the gravity equation can be expressed as ”) can be written as (53,03).The contrainflectional curvature tensor R# is expressed as It can be created here, αβ is created. To raise the subscript from β Therefore, the amount obtained is n-', (1 = gCL9gβ'5nl, (53, 05) Therefore, the last term in (53,04) does not contain a second derivative, but p is a homogeneous quadratic form in tβ and therefore also the first derivative of the metric tensor be.

二次導関数は第1項に現れそしてまたn■中に現れるが、後者の依存性は量の一 次導関数 rv−fl’r”αβ(53−06) を通してのみ存在する[これは節41において導入した。われわれは次のことを 思い起こす]関数すのこのダランベルシャンは形式%式% として書くことができ、ここで およびまた ra 、、−口xCL(53,10) r MuはF′からベクトルの対称反変導関数:または詳細には を形成する規則と形式的に同一である規則により得られる。もちろん、r′はベ クトルでないので、rlはテンソルではない。この状況はアインシュタインの方 程式を簡素化するとき非常に有用であることを証明する。The second derivative appears in the first term and also in n, but the dependence of the latter is on the quantity derivative rv-fl’r”αβ(53-06) exists only through [this was introduced in section 41]. we do the following Recall] The function slatted d'Alemberthan is of the form % expression % can be written as, here and also ra ,,-口xCL(53,10) r Mu is the symmetric contravariant derivative of the vector from F′: or in detail is obtained by rules that are formally identical to the rules forming . Of course, r′ is rl is not a tensor because it is not a vector. This situation is Einstein's It proves very useful when simplifying equations.

アインシュタインの方程式は一般に共産であり、したがって4つの任意の関数を 包含する座標の変換を可能とする。方程式が座標のある任意の系において解かれ ると仮定する。次いで、独立の変数として方程式口ψ=0の4つの解を取ること によって他の座標に進行することができる。Einstein's equations are generally commensurate, so any four functions Enables transformation of containing coordinates. The equations are solved in any system with coordinates. Assume that Next, take the four solutions of equation entry ψ=0 as independent variables. You can proceed to other coordinates by

これらの解は、付録IVに従い、guvが従わなくてはならない不等式をみたす ような方法において選択することができ、それらはまたある追加の条件に従う二 とができる。しかし座標XO%X1、X2およびX3の各々が方程式口X、=0 をみたすとき、その系において「’=O(53,13) およびしたがって、また、 r””=O(53,14) が得られる。われわれはこのような座標系を調和と呼ぶ。この瞬間において、調 和の座標系の独特性の問題または独特性を保証できる追加の条件にわれわれは興 味をもたない。ここで、方程式(53,13)はアインシュタインの方程式と適 合性であり、そしてそれらは後者の解に本質的制限を付与せず、許される座標系 のクラスを狭くする働きをすることに注意することが重要である。These solutions satisfy the inequalities that guv must obey according to Appendix IV. They can also be selected in two ways, subject to certain additional conditions. I can do it. However, each of the coordinates XO%X1, X2 and X3 is equation entry X, =0 When satisfying ``'=O(53,13)'' in that system, and therefore also r””=O(53,14) is obtained. We call such a coordinate system harmonic. At this moment, We are interested in the problem of uniqueness of the sum coordinate system or additional conditions that can guarantee uniqueness. It has no taste. Here, equation (53, 13) is compatible with Einstein's equation. compatibility, and they impose no essential restrictions on the latter solution, and the allowed coordinate systems It is important to note that this serves to narrow the class of

条件(53,13)のもとで、R”の式は簡素化して、となる。それゆえ、二次 導関数は、左側で特定のR”と同一のインデックスを有する単一の量gμυに作 用するダランベール演算子において、結合して現れるのみである。Under the condition (53, 13), the formula for R'' can be simplified to become. Therefore, the quadratic The derivative is created on the left by a single quantity gμυ with the same index as a certain R”. In the d'Alembert operator used, it only appears in conjunction.

方程式の所定の系についての特性の方程式の形式は、最高で生ずる次数の導関数 を含有する項にのみ依存する。系(53,01)および(53,13)の場合に おいて、これらの項はちょうどダランベルシャンを含む項である。The form of the characteristic equation for a given system of equations is the derivative of the order that occurs at the highest It depends only on the term containing . For the systems (53,01) and (53,13) , these terms are just the terms that include Dharamberthan.

したがって、重力方程式の系はダランベールの方程式と同一の特性を有するであ ろう、 口W=O(53,16) ω0αx1.x2Jx3)=一定 (5’3.18)は波面の方程式、すなわち 、重力場の不連続性がその上に存在しな(ではならない動(表面の方程式である 。Therefore, the system of gravity equations has the same properties as d'Alembert's equations. Deaf, mouth W=O(53,16) ω0αx1. x2Jx3) = constant (5'3.18) is the wavefront equation, i.e. , no discontinuities in the gravitational field exist on it (the surface equation is .

重力の波面の伝搬の方程式(53,17)は、空間および時間の全理論かに基づ (空の空間中の光波の波面についての対応する方程式と同一である。3[3われ われがその法則を節3においてマクスウェル方程式から誘導するとき、われわれ は時空がユークリッド的であると仮定した。The equations (53, 17) for the propagation of gravitational wavefronts are based on the complete theory of space and time. (Identical to the corresponding equation for the wavefront of a light wave in empty space. When we derive the law from Maxwell's equations in Section 3, we assumed that spacetime is Euclidean.

しかし、付録Eの終わりにおける所見に従い、節46に記載するマクスウェル方 程式の一般に共産の形式から出発して、この仮定を使用しないで、同一結果を得 ることができる。]簡単に述べると、重力は光速で伝搬すると言うことができる 。However, following the observations at the end of Appendix E, the Maxwellian equation described in Section 46 Starting from the generally commensurate form of the equation, one can obtain the same result without using this assumption. can be done. ] Simply put, we can say that gravity propagates at the speed of light. .

アインシュタインの重力理論において光速で伝搬するということは、基本的意味 をもつ事実である。重力方程式の仮定した形式は相対性理論の一般の仮定と一致 し、この仮定に従うと、すべてのタイプの作用め伝搬について制限速度、すなわ ち、自由空間の光の速度、が存在する。重力についての有限の伝搬速度の存在は 、ある距離における瞬間の作用を容認するニュートンの重力理論における固有の 矛盾を除去する。、、54、ニュートンの理論における問題の記述との比較。境 界条件。In Einstein's theory of gravity, the basic meaning of propagating at the speed of light is It is a fact that The assumed form of the gravitational equation is consistent with the general assumptions of the theory of relativity. Then, following this assumption, there is a limiting speed for all types of action propagation, i.e. There exists the speed of light in free space. The existence of a finite propagation velocity for gravity is , a characteristic of Newton's theory of gravity that admits instantaneous action at a certain distance. Eliminate contradictions. , ,54, Comparison with the problem statement in Newton's theory. border boundary condition.

ニュートンの重力理論において、重力ポテンシャルは方程式6式%) をみたし、そして無限においてゼロになる傾向があり、こうしてここてMは問題 の系のすべての物体の合計の質量てあり、そしてに等しい。重力方程式 に基づくアインシュタインの理論は、第1の近似において、ニュートンの理論と 同一の結果を与えなくてはならない。ニュートンの理論は、すべての空間にわた って取った積分(54,03)により与えられる合計の質量が有限に止まる、こ のような質量の分布に適用することができる。In Newton's theory of gravity, the gravitational potential is expressed by equation 6%) , and tends to zero at infinity, so here M is a problem. The sum of the masses of all objects in the system is and is equal to . gravity equation Einstein's theory based on Newton's theory is, in the first approximation, must give the same result. Newton's theory covers all space. The total mass given by the integral (54,03) remains finite. It can be applied to mass distributions such as .

この条件はとくに孤立した(insular)特性をもつ質量分布によりみたさ れる。われわれはこの用語を、研究する系のすべての質量がある有限の体積内に 濃縮され、この体積が系の部分を形成するすべての他の質量から非常により大き い距離で分離されている場合を記述するために使用する。これらの他の質量が十 分に遠く離れているとき、所定の質量の系へのそれらの影響を無視することがで き、次いでこの所定の系を孤立したとして処理することができる。This condition is especially true for mass distributions with an insular character. It will be done. We use this term to mean that all the masses of the system we study are located within a finite volume. concentrated and this volume is much larger than all the other masses that form part of the system. Used to describe the case where the two are separated by a large distance. If these other masses are ten Their influence on a system of given masses can be ignored when they are far apart in minutes. This given system can then be treated as isolated.

アインシュタインの理論を公式化するとき、質量分布が孤立しているという仮定 から同様に出発する。この仮定はにより、無限において明確な制限的条件をニュ ートンの理論に付与することができ、こうして数学的問題を決定されたものとす ることができる。When formulating Einstein's theory, the assumption is that the mass distribution is isolated Start in the same way. This assumption creates a clear limiting condition at infinity. ton's theory, and thus treat mathematical problems as determined. can be done.

理論的には、他の仮定も許される。例えば、平均空間を通して均一である質量分 布を仮定することができる。このような観点は、非常に大きくて、比較して星雲 間の距離でさえ非常に小さいとされる距離の研究に適当である。このような大き い距離にわたって質量分布については非常にわずかしか知られているに過ぎず、 したがってそれらを取り扱う理論は必然的に信頼性に劣り、そしてより小さい尺 度の天体の現象の理論より実験的評価の可能性が少ない。Theoretically, other assumptions are also permissible. For example, the mass fraction that is uniform throughout the mean space Cloth can be assumed. Such a perspective is very large and nebula in comparison It is suitable for studying distances where even the distance between them is considered to be very small. Such a big Very little is known about the mass distribution over long distances; Therefore theories dealing with them are necessarily less reliable and smaller scales. There is less possibility of experimental evaluation than theory of degree celestial phenomena.

[この本の大部分は質量の孤立した分布の場合に費やされるであろう。[The bulk of this book will be devoted to the case of isolated distributions of masses.

均一な分布の仮定は節94および95においてのみ考察し、ここでこの仮定に導 くフリードマンーラバチェフスキーの空間の理論を与える。コこうして、次に、 時空は主にユークリッド的、またはむしろ擬ユークリッド的であること、および ユークリッドの幾何学からの時空の幾何学の偏りは重力場の存在の結果であるこ とを仮定する。重力場が存在しない場合、幾何学はユークリッド的でなくてはな らない。質量の孤立した分布について、重力場は無限においてゼロになる傾向が あり、したがって、質量から遠く離れた点において、時空の時空はユークリッド 的となる。しかしながら、幾何学がユークリッド的であるとき、ガリレイ座標x 、y、zおよびtが存在し、それらにより間隔の平方は形式%式%) を有する。実験が示すように、時空の幾何学はここでユークリッド幾何学から大 きく偏るので、空間全体中に、間隔の平方が(54,05)から偏るがその偏り がわずかである変数が存在することを期待することができる。以下において、こ れらの擬ガリレイ座標のより正確な定義を与える。The assumption of a uniform distribution is only considered in sections 94 and 95, where we introduce this assumption. gives Friedman-Rabaczewski's theory of space. In this way, next, that spacetime is primarily Euclidean, or rather pseudo-Euclidean, and The deviation of the geometry of spacetime from Euclidean geometry is a result of the presence of a gravitational field. Assume that In the absence of a gravitational field, the geometry must be Euclidean. No. For an isolated distribution of masses, the gravitational field tends to zero at infinity. , and therefore, at points far away from the mass, the spacetime is Euclidean become a target. However, when the geometry is Euclidean, the Galilean coordinate x , y, z and t, by which the square of the interval is of the form % expression %) has. As experiments have shown, the geometry of spacetime is now significantly different from Euclidean geometry. Since the square of the interval is biased from (54,05) in the entire space, the bias is It can be expected that there are variables for which the In the following, this We give a more precise definition of these pseudo-Galilean coordinates.

ニュートンの理論はちょうどガリレイ座標で、すなわち、慣性の参照フレームで 公式化ことは最も簡単であることが認められる。結局、アインシュタインの理論 は、その−膜化であり、それをできるだけ同様な性質をもつ座標により比較する 。Newton's theory is exactly in Galilean coordinates, i.e. in the inertial reference frame. It is recognized that formalization is the simplest. After all, Einstein's theory is its -filmization, and compare it using coordinates with similar properties as much as possible. .

ニュートンの理論は非相対性であり、そして相対性理論から非相対性理論に進行 するとき、大きいパラメーターとして光速を特別に選択する。Newton's theory is non-relative, and progresses from relativity to non-relativity When doing so, we specifically choose the speed of light as the large parameter.

したがって、われわれは量をパラメーター中にもはや導入しない:(35,03 )の代わりに、次に x、=t;x、=x;x2=y;x3=z (54,06)を書く。こうして今 後、変数xOは前のようにその時間tを単に意味し、ctを意味しない。Therefore, we no longer introduce quantities into the parameters: (35,03 ) instead of then Write x, = t; x, = x; x2 = y; x3 = z (54, 06). Thus now After that, the variable xO simply means the time t and not ct as before.

次に、間隔の平方についての式(54,05)はds2=c2dxo”−(dx l”+dx2”+dx3”) (54,07)として現れる。これは質量から十 分に大きい距離において有効でなくてはならず、ここで幾何学はユークリッド的 である。Then, the equation (54,05) for the square of the interval is ds2=c2dxo”−(dx l"+dx2"+dx3") (54,07). This is must be valid over long distances, where the geometry is Euclidean It is.

一般の式 と比較すると、g−は無限において次の制限をもたなくてはならない計量テンソ ルの反変成分の対応する制限的値は、であろう。次いで、これらは計量テンソル についての境界条件と考えるべきである。general formula , g- is a metric tensor that at infinity must have the following limit: The corresponding limiting value of the contravariant component of Le will be. These are then the metric tensors should be considered as a boundary condition for

しかしながら、これまで述べた境界条件の数は不十分である:質量から大きい距 離において差g、、−(g、、)−の漸近的挙動を特徴づける、いくつかの追加 の境界条件を添加しなくてはならない。However, the number of boundary conditions mentioned so far is insufficient: large distances from the mass Some additions that characterize the asymptotic behavior of the difference g, ,−(g,,)− boundary conditions must be added.

前の節において、われわれが示したように、少なくとも「°=0である場合、ア インシュタインの方程式は波動方程式のタイプである。なぜなら、それらの主な 項はダランベール演算子であるからである。質量分布の外側で、テンソルT″′ はゼロになり、そして方程式は形式Ra″=O(54,11) をとり、ここでr”=0であり、テンソルR′″は形式を有する。大きい距離に おいて、差g”−(g’つ−およびそれらの一次および二次の導関数が1 /  rとしてゼロになる傾向があり、ここでr w+ V(xt2+ x22+ x 32)であると仮定する。(この仮定は次において正当化されるであろう。)次 いで、大きい距離において、(54,12)の第2項は、−次導関数において均 質な2次形式であり、1/r2としてゼロになる傾向がある。ダランベルシャン を含む項に関して、その中の係数は同一近似へのそれらの制限値により置換する ことができる。これらの簡素化後、 が得られる。示すことができるように[g′°の漸近的挙動のより完全な研究は 節87に記載されている。それが示すように]g##の漸近的形式は(54,1 3)から省略された次数1/r2の項により影響を及ぼされるが、定量的に差g ”−(g’つ−あ波動方程式をみたす関数Wの挙動と同一であろう、ここで△は 通常のユークリデアンラプラース演算子である。As we showed in the previous section, at least ``If °=0, then a Instein's equation is a type of wave equation. Because their main This is because the term is a d'Alembert operator. Outside the mass distribution, the tensor T″′ becomes zero, and the equation has the form Ra″=O(54,11) , where r''=0 and the tensor R'' has the form. to a large distance , the difference g''-(g') and their first and second derivatives are 1/ r tends to be zero, where r w+ V(xt2+ x22+ x 32). (This assumption will be justified in the following.) So, at large distances, the second term of (54, 12) is uniform in the −th derivative. It is a highly quadratic form and tends to be zero as 1/r2. d'Alemberthan For terms containing, the coefficients therein are replaced by their limit values to the same approximation be able to. After these simplifications, is obtained. As can be shown [a more complete study of the asymptotic behavior of g′° Section 87. As it shows] the asymptotic form of g## is (54, 1 Although it is affected by the order 1/r2 term omitted from 3), quantitatively the difference g "-(g') The behavior is the same as that of the function W that satisfies the wave equation, where △ is It is a normal Euclidean Laplace operator.

われわれは波動方程式(54,14)の解に興味をもち、この方程式は無限にお いて消滅する出発する波に相当する。それらは漸近的形式を有し、ここでnは成 分 をもつ単位ベクトルでありそしてfは任意の関数である。すべてのその独立変数 (argument)に関する関数fおよびその導関数は有限と仮定される。独 立変数nはそれに沿っである点が無限に遠くへ退く方向へのfの依存性を与える 。We are interested in the solution of the wave equation (54, 14), which is infinitely It corresponds to a departing wave that disappears. They have an asymptotic form, where n minutes is a unit vector with , and f is an arbitrary function. all its independent variables The function f and its derivative with respect to (argument) are assumed to be finite. Germany The standing variable n gives the dependence of f on the direction along which a point retreats infinitely far. .

波動方程式の他の可能な解は物理学的理由で廃棄しな(ではならない。Other possible solutions of the wave equation must not be discarded for physical reasons.

なぜなら、この問題のわれわれの記述において、この系は孤立されていると考え るからである。これが意味するように、波はそれに外部から衝突せず、すべての 波はそれらの源として系の物体を有しそして、孤立したタイプの系において、す べての物体は有限の領域中に濃縮されているので、すべての波はこの領域に由来 し、それゆえこの領域から大きい距離において漸近的形式(54,15)を有す る。Because in our description of this problem, we consider this system to be isolated. This is because that. This means that the wave does not collide with it from the outside and all Waves have as their source the objects of the system, and in isolated types of systems they all Since all objects are concentrated in a finite region, all waves originate from this region. and therefore has an asymptotic form (54, 15) at large distances from this region. Ru.

波動方程式の解が大きい距離において示した形式を有するという条件は、微分形 式で述べることができる この条件はr−4ooおよび任意の固定した間隔においてto=t+r/Cのす べての値について適用できな(ではならない。それは外向きの放射の条件と呼ぶ ことができる。それが関数WおよびX% Y% Zおよびtに関するその一次導 関数がすべての場所で拘束されそして1/rとして無限において消滅するという 要件に関連するかぎり、それは解の独特性を保証する。The condition that the solution to the wave equation has the form shown at large distances is the differential form It can be stated in the formula This condition holds that all to=t+r/C at r-4oo and any fixed interval. cannot be applied for all values. It is called the outward radiation condition. be able to. It is the function W and its first derivative with respect to X% Y% Z and t We say that the function is constrained everywhere and vanishes at infinity as 1/r. It guarantees the uniqueness of the solution as far as it is related to the requirements.

われわれが言及するように、上の考察はアインシュタインの方程式についてでは なく、通常の波動方程式(54,14)について厳格に述べる。したがって、差 の漸近的形式 %式%) は、事実、(54,15)と多少異なる。しかしながら、微分形式(54,17 )で書かれた外向きの放射のわずかに変更された条件は(54゜18)について 有効であろう。As we note, the above considerations do not apply to Einstein's equations. Instead, we will strictly discuss the ordinary wave equation (54, 14). Therefore, the difference asymptotic form of %formula%) is, in fact, somewhat different from (54, 15). However, the differential form (54, 17 The slightly modified condition for outward radiation written in ) is for (54°18) It would be effective.

要約すると、この問題のわれわれの記述において、計量テンソルは無限において ユークリッド的であるという条件およびまた外向きの放射の条件をみたさなくて はならないと言うことができる。To summarize, in our description of this problem, the metric tensor is It does not satisfy the conditions of being Euclidean and also the conditions of outward radiation. I can say that it is not.

55、第1近似および定数の決定におけるアインシュタインの重力方程式の解 アインシュタインおよびニュートンの重力理論を比較するために、まず最初にア インシュタインの重力方程式に入る定数Xを決定しなくてはならない。この定数 の値は、節51においてニュートンの近似で誘導された間隔の平方についての式 をアインシュタインの方程式を近似的に解くことによって得ることができるもの と比較することによって、見いだすことができる。55. Solution of Einstein's equation of gravity in first approximation and determination of constants In order to compare Einstein's and Newton's theories of gravity, first We must determine the constant X that enters Instein's gravitational equation. this constant The value of can be obtained by approximately solving Einstein's equations. It can be found by comparing.

(55,01)の右側の質量テンソルについて、ユークリッドの計量弾性物体の 場合について明瞭に与えられる。For the mass tensor on the right side of (55,01), the Euclidean metric elastic body The case is clearly given.

方程式において、Xoは単に時間を意味しそしてctを意味しない:したがって 、概念TO”は現在02T00に等しい、そして方程式(32,34)のTo’ は現在cT’°に等しく、そしてTIkは変更されない。In the equation, Xo simply means time and does not mean ct: therefore , the concept TO'' is now equal to 02T00, and To' in equation (32, 34) is now equal to cT'° and TIk is unchanged.

こうしてX。=tである場合、方程式(32,34)は(27ik = pvi Vk−pik となる。この近似において、密度および電流エネルギーに相当する項−Umov の擬スカラーおよびベクトル−を無視しな(ではならずそして単に c”T00=p : C”T”=ρVl (55,03)を書匂これが有効であ る同一の精度に、質量テンソルの不変量を値T二〇 (55,04) と置換することができる。方程式(55,03)および(55,04)により、 形式 %式%) で書かれるアインシュタインの方程式の右側に入るテンソル成分の近似値を計算 することができ、この形式は(53,03)で記載された。Thus X. = t, equations (32, 34) become (27ik = pvi Vk-pik becomes. In this approximation, the term corresponding to density and current energy −Umov Do not ignore the pseudoscalars and vectors of (and simply c"T00=p: C"T"=ρVl (55,03) is valid. To the same precision, we set the invariant of the mass tensor to the value T20 (55,04) can be replaced with By equations (55,03) and (55,04), format %formula%) Calculate the approximate value of the tensor component on the right side of Einstein's equation written as This format was described in (53,03).

g##のガリレイの値を使用して、 が得られた。Using Galilei's value of g##, was gotten.

他方において、(54,13)に従い、調和座標を使用する場合、近似的に、 が得られ、ここで△はユークリデアンラブラース演算子である。準静止の解に興 味がもたれるように、二次時間導関数を含む項を廃棄することができる。(55 ,07)および(!5.5. 06)を(55,Q5)の中に挿入すると、 Δgik冨−Xρδ泳 が得られる。次に、ニュートンの近似における平方した間隔についての式を言及 する。(51,10)に従い、go。=c”−2U (5!5.09)が得られ 、ここでUはニュートンのポテンシャルである。この近似において、計量テンソ ルの残りの成分はガリレイの値で置換する。関係式および積g、、g”が1と比 較して非常に小さいという事実を使用して、goog””1 (55,11) を取ることができる。しかしニュートンのポテンシャルは方程式6式%) をみだす。これを(55,08)における最初の方程式と比較することによって 、アインシュタインの重力定数Xをニュートンの定数gを関係式 により関係づける場合、2つは一致することがわかる。ニュートンのポテンシャ ルUは無限において適当な境界条件をみたす(55,13)の解である。解は体 積積分の形式で書くことができることはよく知られてニュートンのポテンシャル と並列して、関数を導入し、これは ΔUi、4..)vi 、 (55,18)およびまた無限における条件をみた す。対応する電磁気的量と同様に、これらの関数は重力のベクトルポテンシャル と呼ぶことができる。次に、(55,08)の解は と書くことができる。(55,15)を使用してXを排除した。On the other hand, according to (54,13) and using harmonic coordinates, approximately, is obtained, where Δ is the Euclidean Labrasian operator. Interested in quasi-stationary solutions For taste, terms containing second-order time derivatives can be discarded. (55 ,07) and (!5.5.06) into (55,Q5), we get Δgik Tomi-Xρδ swimming is obtained. Next, mention the formula for squared intervals in Newton's approximation do. According to (51,10), go. = c”-2U (5!5.09) is obtained. , where U is Newton's potential. In this approximation, the metric tensor Replace the remaining components of Le with Galilean values. The relational expression and the product g,,g'' are 1 and the ratio Using the fact that it is very small compared to can be taken. However, Newton's potential is equation 6%) Show off. By comparing this with the first equation in (55,08) , Einstein's gravitational constant X is related to Newton's constant g When related by , it can be seen that the two match. newton's potential Le U is a solution of (55, 13) that satisfies appropriate boundary conditions at infinity. The solution is the body It is well known that Newton's potential can be written in integral integral form. In parallel, we introduce a function, which is ΔUi, 4. .. )vi, (55, 18) and also looked at the conditions at infinity vinegar. Like the corresponding electromagnetic quantities, these functions represent the gravitational vector potential can be called. Next, the solution to (55,08) is It can be written as (55,15) was used to exclude X.

われわれが言及するように、Uは速度の平方の次元であり、モしてU、は速度の 立方の次元である。量の大きさの次数を推定するとき、Uを次数q2をもちそし てU、は次数q3をもつと取ることができ、ここでqは光速より非常に小さいあ る速度である。As we note, U is the square dimension of velocity; It is a cubic dimension. When estimating the order of the magnitude of a quantity, let U have order q2. can be taken to have order q3, where q is much smaller than the speed of light. This is the speed at which

次に、計量テンソルの反変成分から、その共産成分、その行列式など得ることは 純粋に代数学的なことである。Next, from the contravariant component of the metric tensor, we can obtain its co-component, its determinant, etc. It's purely algebraic.

代数学的操作を簡素化するために、量の系を導入し、ここで1、k=1.2.3 である。To simplify the algebraic operations, we introduce a system of quantities, where 1, k=1.2.3 It is.

を評価することは容易である。量ashの組は3次元の空間の計量として解釈す ることができるが、その代数学的性質のみはここでわれわれにとって重要である 。It is easy to evaluate. The set of quantities ash can be interpreted as a metric in three-dimensional space. , but only its algebraic properties are important to us here. .

awDetaHl (55,22) とし、したがって g=−agoo (55,24) が得られる。定義(55,20)から直接m=1 およびまた xl となる。g′°が値(55,19)を有する場合、およびしたがって となる。go。の形式を認めると、 gooaik、c28ヨ(55,29)がU/c2より高い次数の誤差で得られ る。awDetaHL (55, 22) and therefore g=-agoo (55, 24) is obtained. Directly from the definition (55, 20) m=1 and also xl becomes. If g'° has the value (55, 19), and therefore becomes. Go. If we accept the form of gooaik, c28yo(55,29) is obtained with an error of higher order than U/c2. Ru.

それゆえ、同一相対誤差で、 gio t(2glO(55,30) が得られる。これらの結果を使用して、計量テンソルの共変成分について が得られる。g61およびg 61の近似値を知ると、次に(55,11)の使 用が正当化される精度を評価することができる。(52,26)はU、が次数q 3である場合、上の式は次数q 2 / c2の量だけ1と異なる。Therefore, with the same relative error, giot(2glO(55,30) is obtained. Using these results, for the covariant components of the metric tensor is obtained. Knowing the approximate values of g61 and g61, we can then use (55, 11). The accuracy with which use is justified can be assessed. (52,26) is U, is degree q 3, the above equation differs from 1 by an amount of order q2/c2.

したがって、(55,11)はこればかりでなく、かつまた次のより高い近似で U/c2またはv 2 / c 2において使用することができる。(52、2 6)は に導く。ここでgo。は正であり、そして二重の合計は正の明確な2次形式であ り、したがって常に、非常に厳密に、gOOgoO≦1(55,34) が得られるが、われわれは理解したように、左側の1からの偏りはきわめて小さ い。Therefore, (55, 11) is not only this, but also the next higher approximation Can be used in U/c2 or v2/c2. (52, 2 6) is lead to. Go here. is positive, and the double sum is a positive definite quadratic form. Therefore, always and very strictly, gOOgoO≦1(55,34) is obtained, but as we understand, the deviation from 1 on the left is extremely small. stomach.

次に、行列式gおよび%JC−g)×計量テンソルの共変成分の値を述べる。Next, the values of the determinant g and the covariant component of the %JC-g)×metric tensor will be described.

gllV−J(−g)、g#Lv(55,35)書き。次いで、 −g−c2+4U (55,36) およびしたがって が得られる。それゆえ、(55,35)を使用して、−次導関数において2次で あるR””中の無視した項の大きさを推定しなくてはならない。gllV-J(-g), g#Lv(55,35) writing. Then, -g-c2+4U (55, 36) and therefore is obtained. Therefore, using (55, 35), we have the second order in the −th derivative: We must estimate the magnitude of the ignored term in a certain R''.

低値を計算するために、ちょうど誘導された計量テンソルの近似形式を使用する ことができるであろう。しかしながら、ここでこれらの計算を実施しない[なぜ なら、2次項は章V■において詳細に決定するからであり、ここで次の近似にお いて重力方程式を解く]。ここで2次項の大きさの次数を必要とするだけである 。RaeおよびR”中の項は6次でありそしてR1k中のそれらは1 / cで 4次である。われわれのこの近似において、これらの項は影響をもたない。Use an approximate form of the just-induced metric tensor to calculate the low value You will be able to do it. However, we will not perform these calculations here [why If so, the quadratic term will be determined in detail in Chapter V■, and we will now use the following approximation. and solve the gravity equation]. Here we only need the order of magnitude of the quadratic term. . The terms in Rae and R'' are of order 6 and those in R1k are 1/c It is fourth order. In our approximation these terms have no effect.

座標が調和であることを保証する条件 が要求される近似をみたすかどうかを評価することが残っている。まず、適用可 能とするためにどんな精度を必要とするかを明らかにする。R″′についての式 (53,04)中のrパ中の項を省略しないで、その代わり他の項についての近 似(55,07)に相当する精度にそれらを保持する場合、(55,07)の代 わりに、が得られる。「0中の前に無視した項が保持されたタイプΔg#”の項 と比較して現実に小さいように、G、hal/c’よりC中で小ささのより高い 次数をもちモしてG’が1/C2より高い次数をもつことが必要である。これら の条件は事実みたされる。なぜなら、G’が1 / cにおいて4次であること は(55,38)から直接明らかであるからである。Goに関して、その中の4 次の項は である。これらはゼロにならな(てはならない。したがって、方程式を適用でき なくてはならない。Uの定義から明らかなように、U’(境界条件をもつ微分方 程式によるか、あるいは体積の積分により)この方程式は事実関係式 の結果みたされ、この関係式はニュートンの近似における質量の保存を表す。Conditions that ensure coordinates are harmonic It remains to evaluate whether or not it satisfies the required approximation. First, applicable clarify what kind of precision is required to make it work. Formula for R″′ Do not omit the term in r in (53,04), but instead If we keep them to an accuracy comparable to (55,07), then the substitute for (55,07) Instead, you get Term of type Δg# in which the previously ignored term in 0 is retained G, is higher in smallness in C than hal/c', so that it is actually smaller compared to It is necessary that G' has an order higher than 1/C2. these The condition is actually satisfied. This is because G' is quartic in 1/c This is because it is directly clear from (55, 38). Regarding Go, 4 of them The next term is It is. These must not be zero, so the equation cannot be applied. Must-have. As is clear from the definition of U, U' (differential method with boundary conditions (by equation or by volume integration) This equation is a factual expression This relation expresses the conservation of mass in Newton's approximation.

こうして、計量テンソルについて誘導された式は第1近似について重力方程式ば かりでなく、かつまた「調和条件」をみたす。さらに、それらは無限において境 界条件をみたす。誘導された式に相当する要素の間隔の平方についての式は、 + 、2 (Uldxl + U2dx2 + U3dx3)dt(55,44 ) である。Thus, the expression derived for the metric tensor is equivalent to the gravity equation for the first approximation: Not only that, but it also satisfies the ``condition of harmony.'' Furthermore, they are bounded at infinity. satisfies the boundary conditions. The formula for the square of the element spacing corresponding to the derived formula is +, 2 (Uldxl + U2dx2 + U3dx3) dt (55, 44 ) It is.

通常、積d□d、を含む項は重要性をもたない。それらを省略すると、式 %式%) が得られ、これはニュートンのポテンシャルのみを含む。この式は節51、方程 式(51,11)において証明なしに既に引用した。Usually, the term containing the product d□d has no significance. If you omit them, the expression %formula%) is obtained, which contains only Newton's potential. This formula is in clause 51, equation It has already been quoted without proof in equations (51, 11).

56、静止の場合および共形空間における重力方程式計量テンソルは、その成分 が のように、時間座標X。=tに依存しない場合、および、さらに、goH−0( i=1.2.3) (56,02)である場合、静止と呼ぶ。56, the gravitational equation metric tensor in the stationary case and in conformal space has its components but As in, the time coordinate X. = independent of t, and furthermore, goH-0( If i=1.2.3) (56,02), it is called stationary.

選択的質量が存在する場合、それらは運動していな(ではならないことは、物理 学的考察から明らかである4゜[4質量の系の運動の問題は章Vlにおいて詳細 に考察するコしたがって、静止の計量テンソルは単一の質量の場合においてはじ めて起こることができる。制限された適用可能性にかかわらず、静止の場合はあ る物理学的興味をもつ。なぜなら、第1にそれはニュートンの重力理論(これは また静止の理論である)との類似性へのより深い見識を可能とするので、および また静止の場合において、解の独特性の問題を論することが容易であるからであ る。また、アインシュタインの方程式の厳格な解をこの場合において発見するこ とができるからである。If selective masses exist, they are not in motion (which is not the case in physics) The problem of motion of a system of 4° [4 masses, which is clear from scientific considerations, is discussed in detail in Chapter Vl. Therefore, the stationary metric tensor is the same in the case of a single mass. It can happen once. Notwithstanding the limited applicability, in the case of stationary He has an interest in physics. Firstly, it is based on Newton's theory of gravity (which It also allows a deeper insight into the similarities with the theory of rest) and Also, in the stationary case, it is easy to discuss the problem of uniqueness of solutions. Ru. Also, it is possible to find exact solutions to Einstein's equations in this case. This is because it can be done.

条件(56,01)および(56,’02)のもとで、時間座標は独特に決定さ れるが、空間座標はそれらの間の1グループの変換を可能とする。したがって、 この問題において、3次元のテンソル分析の装置を使用すること、およびそれに 応じて重力方程式を書くことは、自然である。Under conditions (56,01) and (56,'02), the time coordinates are uniquely determined. spatial coordinates allow a group of transformations between them. therefore, In this problem, we will use the apparatus of three-dimensional tensor analysis and It is natural to write the gravity equation accordingly.

3次元のテンソル分析は、ds”の空間的部分に、あるいはまたあるファクター を掛けたこの空間的部分に、直接適用することができる。アインシュタインの方 程式から得られた(55.29)の近似の形式を思い起こし、時間部分中のファ クターに逆比例するファクターを空間的部分の中に導入して、 とする。量V2が3次元のスカラーと考えそして2次形式%式%) をある補助空間中の弧の長さの平方であると考える。3次元のテンソル較するこ とによって理解できるように、後者を適用できる近似において、共形空間をユー クリッド的でありそして量v2をニュートンのポテンシャルUに関係すると仮定 することができる。Three-dimensional tensor analysis can be applied to the spatial part of ds or also to a certain factor. can be applied directly to this spatial portion multiplied by . Einstein's Recalling the form of the approximation of (55.29) obtained from Eq. By introducing a factor inversely proportional to the vector into the spatial part, shall be. Consider the quantity V2 to be a three-dimensional scalar and use the quadratic form % expression %) Let be the square of the length of an arc in some auxiliary space. Comparing 3D tensors As can be understood by Assume Clidian and relate the quantity v2 to the Newtonian potential U can do.

こうして、 goo ” C2v21goi −0/およびまた が得られる。ここで、量h1.およびh +iはhi3hkJ = hki(h ki=δkl)’ (56,07)により接続され、この関係式はg、、につい て(37,18)に類似する。thus, goo  C2v21goi -0/and also is obtained. Here, the quantity h1. and h +i is hi3hkJ = hki(h ki=δkl)' (56,07), and this relational expression is Similar to (37, 18).

hlkの行列式をhで表すと、容易に が得られる。したがって、 ?(−g) ・gik= −cJh−hjkが得られ、そして関数ψに適用した ダランベール演算子[(41,11)]は として書くことができ、ここで(△v)、は共形空間におけるラプラス演算子で ある: それゆえ、4次元の意味において調和である空間座標は、また、3次元の共形空 間において調和であることがわかる。If we express the determinant of hlk by h, we can easily get is obtained. therefore, ? (−g)・gik=−cJh−hjk is obtained, and applied to the function ψ d'Alembert operator [(41, 11)] is where (△v) is the Laplace operator in the conformal space be: Therefore, the spatial coordinates that are harmonic in the four-dimensional sense are also the conformal spaces in the three-dimensional sense. It can be seen that there is harmony between them.

4次元のクリストラフエル記号(計量テンソルg2.から形成した)を(Cp、 、)、で表しそして3次元のクリストラフエル記号(計量テンソルh1.から形 成した)を(G、k) 、で表す。同様に、添字gおよびhを、それぞれ、計量 (g#、)および(h、k)に関してテンソルである量に付ける。The four-dimensional Christophel symbol (formed from the metric tensor g2.) is defined as (Cp, , ), and the three-dimensional Christophel symbol (from the metric tensor h1. ) is expressed as (G, k). Similarly, the subscripts g and h are metric Attach to a quantity that is a tensor with respect to (g#,) and (h, k).

4次元のクリストラフエル記号および曲率テンソルを対応する3次元の量により 表すことができる。The 4-dimensional Christophel symbol and curvature tensor are expressed by the corresponding 3-dimensional quantities. can be expressed.

これらの式は3次元のスカラー■の導関数を含み、これをで表す。V′に付けた 添字りは時には簡素化のために省略する。純粋に空間のインデックスをもつクリ スト・ソフエル記号は、であろう。1つまたはすべてのインデックスがゼロであ る場合、クリストラフエル記号はゼロとなる: (rooo)g=0. 賠k)、−0(rkto)g=o (56” 4)最後 に、インデックスの2つがゼロである場合、が得られる。一般の式 %式%) を使用すると、4次元の曲率テンソルを3次元のテンソルおよび3次元のスカラ ー■の共産導関数により表すことができる。要素であるが、むしろ長たらしい計 算を考慮しないと、4つの空間インデックスをもつ成分について、 (”i、mk)g −(R11,mk)h+ htrtl $Vlk)h−hi k’$V’m)hが得られ、ここで(V、、)ゎは計量(h)を参照するとVの 二次共産導関数である: そして(V’h)hは上げた添字をもつ同一の導関数である:(V’k)h − h■(vik)h(56,19)1つのインデックスのみがゼロである場合、( ROi、mk)g −0(”o、mk)g −0(R’l、。k)g−0(56 ,20)が得られる。2つのインデックスがゼロである場合、(Roo、mk) 、−0(56,21)およびまた (56.22) および最後に が得られる。These equations include the derivative of the three-dimensional scalar ■, which is expressed as . attached to V' Subscripts are sometimes omitted for simplicity. A purely spatial indexed The strike sophel symbol would be. one or all indexes are zero If , the Christophel symbol is zero: (rooo)g=0. compensation k), -0 (rkto) g=o (56” 4) last If two of the indices are zero, then we get general formula %formula%) can be used to convert a 4-dimensional curvature tensor into a 3-dimensional tensor and a 3-dimensional scalar It can be expressed by the co-derivative of -■. element, but rather a lengthy plan. Without considering the calculation, for a component with four spatial indices, ("i, mk) g - (R11, mk) h + htrtl $Vlk) h-hi k’$V’m)h is obtained, where (V,,)ゎ is the value of V with reference to the metric (h). It is the second co-derivative: and (V’h)h are the same derivatives with raised subscripts: (V’k)h − h ■ (vik) h (56, 19) If only one index is zero, then ( ROi, mk) g - 0 ("o, mk) g - 0 (R'l, .k) g - 0 (56 , 20) is obtained. If the two indices are zero, then (Roo, mk) , -0(56,21) and also (56.22) and finally is obtained.

次に、アインシュタインの重力方程式に入る縮約した曲率テンソルを形成するこ とは簡単である。Next, we can form a reduced curvature tensor that enters Einstein's gravitational equation. It's easy.

式 %式%) を使用すると、(56,17)および(56,22)から(56,25) が得られ、ここで(AV)hはVに適用したラプラス演算子である:他方4こお いて、式 %式%) から、(56,23)を使用して、 (RoO)g−c2V2 (V ・(aV)h −(V、Vt)h) (56・ 28)が得られる。formula %formula%) Using (56,17) and (56,22) to (56,25) is obtained, where (AV)h is the Laplace operator applied to V: The expression %formula%) From, using (56, 23), (RoO) g-c2V2 (V・(aV)h −(V, Vt)h) (56・ 28) is obtained.

R,、の混合成分に関して、それらは(56,02)の結果としてゼロ4次元の 計量テンソルと3次元の計量テンソルとの間の関係式(56゜06)、により、 方程式(56,25)、(56,28)および(56゜29)は不変量(R)、 について次の式に導く:(R)g = Vl(R)h+ 2V (AV)h−4 (V、Vl)h(5” 30)共形空間において、「□により保存アインシュタ インテンソルモしてHlkにより保存テンソル を表す。後者の不変量は であり、その結果 (Rlk)h=HHk−hHkH(56,34)が得られる。保存アインシュタ インテンソルの空間的部分について、簡単な式 が得られ、これはそれが3次元のスカラー■の二次導関数を含有しないという事 実について顕著である。For the mixed components of R, , they are zero-four-dimensional as a result of (56,02) According to the relational expression (56°06) between the metric tensor and the three-dimensional metric tensor, Equations (56,25), (56,28) and (56°29) are invariants (R), leads to the following formula: (R)g = Vl(R)h+2V (AV)h-4 In the (V, Vl) h(5” 30) conformal space, “□ preserves the Einstein Tensor saved by intensormo and Hlk represents. The latter invariant is and the result is (Rlk)h=HHk−hHkH (56, 34) is obtained. save einsta For the spatial part of the intensor, a simple formula is obtained, which means that it does not contain the second derivative of the three-dimensional scalar ■ It is noticeable in the fruit.

保存テンソルの混合成分はゼロになる、G1゜=O(56,36) が成分G6゜は Goo = c2V2(−V2H2V (AV)h+ 3 (VtVbh )  (56°37)により与えられる。重力方程式の公式化に進行する。われわれが ちょうど言及したように、量G1.は■の二次導関数を含有しない。他方におい て、(,56,28)が示すように、Ro。はhlkの二次導関数を含まない。The mixture component of the conservation tensor becomes zero, G1゜=O(56,36) is the component G6゜ Goo = c2V2 (-V2H2V (AV) h+ 3 (VtVbh) (56°37). Proceed to formulate the gravity equation. We As just mentioned, the quantity G1. does not contain the second derivative of ■. the other smell As shown by (,56,28), Ro. does not include the second derivative of hlk.

したがって、重力方程式をRo。およびGlkに関して解いた形式で書くと、■ およびり、にの二次導関数は互いに分離されるであろう。(53,03)の共産 の形式である、一般の方程式 ”oo −−X(”00− %ooT) (56,39)が得られ、ここでTは 不変量 T=(T)、=(7o0+711+TZ2+T33)g (5” 40)である 。それゆえ、(56,05)により、が得られ、そして、Ro。の値(56,2 8)を使用して、(56,42) が得られる。Therefore, the gravity equation is Ro. When written in the form solved for and Glk, ■ The second derivatives of and will be separated from each other. Communism of (53,03) A general equation of the form ”oo--X(”00-%ooT) (56,39) is obtained, where T is invariant T = (T), = (7o0 + 711 + TZ2 + T33) g (5” 40) . Therefore, by (56,05) we get and Ro. The value of (56,2 8) using (56,42) is obtained.

空間的成分の方程式は、 が得られる。混合成分についての方程式%式%) に関すると、ここで左側は(56,36)によりゼロでありそして右側はまたゼ ロであるので、質量の流れはゼロであるので、それらは同等にみたされる。The spatial component equation is is obtained. Equations for mixture components (% formula %) , where the left side is zero due to (56,36) and the right side is also zero due to (56,36). Since B, the flow of mass is zero, so they are filled equally.

そのように得られた方程式は、い(つかの新しい記号を導入する場合、よりピク ト−リアル(pictorial)な形式を獲得する。The equations so obtained are Acquire a pictorial form.

とする。量mは、また、形式 %式%) で書くことができる。これを近似式(55,02)と比較すると理解されるよう に、量mはある質量密度表す:それは共形空間中で質量密度と解釈できることが わかる。shall be. The quantity m is also of the form %formula%) It can be written as As can be understood by comparing this with the approximate formula (55,02) , the quantity m represents a certain mass density: it can be interpreted as a mass density in the conformal space. Recognize.

さらに、■を量φで置換すると、式 %式%) に従い、時空計量と共形空間中の計量との間の関係は形式ds2− c2e−2 φdt2−e2φd、2. 、 (5,6,47)を取るので、 が得られる。したがって、重力方程式(56,42)および(56,43)は HHk=−2φiφk −hik (φ1φ])h−xTik(56,50)と して書(ことができる。Furthermore, if we replace ■ with the quantity φ, we get the equation %formula%) Accordingly, the relation between the space-time metric and the metric in conformal space is of the form ds2-c2e-2 φdt2-e2φd, 2. , (5, 6, 47), so is obtained. Therefore, the gravity equations (56,42) and (56,43) are HHk=-2φiφk-hik (φ1φ])h-xTik(56,50) You can write it.

これらの方程式の第1はニュートンのポテンシャルUについて本質的にポアソン 方程式である。事実、記号△はラプラス演算子の一般化であり、mは質量密度で ありそして、(55,15)により、定数Xはにより得られる。The first of these equations is essentially Poissonian for Newton's potential U. It is an equation. In fact, the symbol △ is a generalization of the Laplace operator, and m is the mass density. And by (55, 15), the constant X is obtained by.

とすると、量Uは方程式 %式%) をみたし、これはニュートンのポテンシャルについての方程式(53゜13)と 異なる。また、 とすることができ、ここでg、は重力加速の成分である。Then, the quantity U is the equation %formula%) This is the equation for Newton's potential (53°13) and different. Also, where g is the component of gravitational acceleration.

次に、(56,50)の物理学的意味を明らかにする。ファクターを別にして、 φ1を含む項は重力応力として解釈することができる。Next, we will clarify the physical meaning of (56, 50). Apart from the factors, The term containing φ1 can be interpreted as gravitational stress.

2φiφk −hilc (φjφj)h=xT’1k(56,55)とすると 、(56,50)を 均に=−x(TJik +%) (56,56)と置換することができる。テン ソルT、、の3次元のダイバージェンスは、計量(h、、)に関すると理解する と、でありそして(56,49)により1 、vk、−、、、h=−、φi’ (56,58)が得られる。If 2φiφk - hilc (φjφj) h=xT'1k (56, 55) , (56,50) It can be equally replaced with =-x(TJik+%) (56,56). ten We understand that the three-dimensional divergence of the sol T, , is related to the metric (h, ,) , and (56,49) gives 1 , vk, -, , h=-, φi' (56, 58) are obtained.

他方において、Hl、は共形空間における保存テンソルであるので、そのダイバ ージェンスはゼロである。したがって、その符号を別にして、重力応力のテンソ ルのダイバージェンスは弾性および他の静止の応力のテンソルTlkのテンソル に等しい。こうして、(vkTlk)h、、、、>、 (56、59)が得られ る。これらの方程式は重力場において弾性物体の静力学における通常の方程式の 一膜化表す。On the other hand, since Hl is a conserved tensor in conformal space, its diver- -gence is zero. Therefore, apart from its sign, the tensor of the gravitational stress The divergence of Tlk is the tensor of elastic and other resting stresses. be equivalent to. In this way, (vkTlk)h, , >, (56, 59) is obtained. Ru. These equations are similar to the usual equations in statics for elastic bodies in a gravitational field. It represents a single membrane.

形式(56,56)で書かれた、共形空間における静力学についての方程式は、 時空におけるアインシュタインの方程式と同様に成立する。The equation for statics in conformal space, written in the form (56,56), is It holds true in the same way as Einstein's equations in space and time.

方程式の両者の組において、左側は保存テンソルを含むが、右側には応力テンソ ルまたはその4次元の一般化が存在する。ここで、重力応力は、明瞭な形式で、 空間が時間から分割した後および共形空間への進行後に現れる。In both sets of equations, the left side contains the conservation tensor, while the right side contains the stress tensor. or its four-dimensional generalization. Here, the gravitational stress is expressed in an unambiguous form as It appears after space splits from time and after progression into conformal space.

共形空間はほとんどユークリッド的であろう。事実、(56,54)およびテン ソルT、kについての推定式(55,02)から理解されるように、(56,5 6)の右側は次数g12/C2をもつであろう。これはそれらのユークリッド値 からのhl、の偏りが次数U2/c’をもつであろうという結果に導く。この結 果は、共形空間の導入のちょうど基礎であった近似式(55,45)と一致する 。A conformal space would be almost Euclidean. In fact, (56,54) and ten As understood from the estimation formula (55,02) for sol T, k, (56,5 The right side of 6) will have order g12/C2. This is their Euclidean value This leads to the result that the deviation of hl, from will have order U2/c'. This conclusion The result is consistent with the approximation formula (55, 45), which was just the basis for the introduction of conformal space. .

空の空間について、T −z = Oかつμ=0であるとき、方程式(56゜4 9)は(56,50)の結果である。(56,57)を使用してHl。For empty space, when T − z = O and μ = 0, the equation (56°4 9) is the result of (56,50). Hl using (56,57).

のダイバージェンスをゼロにすることによって、これを理解することは容易であ る。It is easy to understand this by making the divergence of Ru.

質量テンソルT、、がゼロである場合、空間の全体、特異点をもたずかつ境界条 件をみたすアインシュタインの方程式の唯一の静力学的解はユークリッド空間お よび擬ユークリッド空間に相当する解であろう。これは次の方法で示すことがで きる。空の空間の場合において、方程式(56,49)は(△φ)、=0を与え る。これはfについて楕円形の型の方程式であり、ラプラス演算子の一般化を表 す。関数fおよびその導関数f、はすべでの場所で有限かつ連続でありそして、 空間的無限において、ゼロになる傾向がなくてはならない。しかし、これらの条 件をみたすラブラース方程式の解のみは解φ=0である。しかし、次いで導関数 φ、はまたゼロになり、したがってまた式(56,55)であろう。さらにTl k=0であるので、また、H,、=0が得られる。それゆえ、共形空間の曲率テ ンソルはゼロであり、そして空間それ自体はユークリッド的であることにはる。If the mass tensor T, , is zero, then the entire space has no singularity and no boundary line. The only static solution to Einstein's equations that satisfies the Euclidean space This would be a solution corresponding to a pseudo-Euclidean space. This can be demonstrated in the following way Wear. In the case of empty space, equation (56, 49) gives (△φ), = 0. Ru. This is an elliptical type equation for f and represents a generalization of the Laplace operator. vinegar. The function f and its derivative f, are finite and continuous everywhere, and At spatial infinity there must be a tendency to zero. However, these provisions The only solution to the Labrace equation that satisfies the condition is the solution φ=0. But then the derivative φ will also be zero and therefore also equation (56,55). Further Tl Since k=0, we also obtain H, ,=0. Therefore, the curvature of the conformal space Insor is zero, and space itself is Euclidean.

付録VII (次のテキストは、空間、時間および重力の理論(Theory ofSpac e、Time and Gravitation)、V章、pp、209−21 5に発表され、そしてここに引用によって加える。Appendix VII (The following text is based on Theory of Space, Time and Gravity. e, Time and Gravitation), Chapter V, pp, 209-21 5, and is incorporated herein by reference.

本発明に従い、このテキストからの新発展がなされた。付加は下線がほどこされ 、そして削除は[括弧コでかこみそして頭文字で表されている。) and a Gravitating Mass)[濃縮された質量]について の重力方程式の厳格な解 ミルス軌道として[濃縮された]質量の場合において、重力方程式の厳格な球対 称の解を見いだすことができる。われわれは静止の場合を取り扱っているので、 前の節の結果を使用し、モしてds2をds2−c2V2dt2−5(F2 ( 57,01)d a2−h、dx;dxk(57,02)と書くことができる。In accordance with the present invention, new developments have been made from this text. Additions are underlined. , and deletions are indicated by [in parentheses and initials. ) and a Gravitating Mass) [Concentrated Mass] A strict solution of the gravity equation for In the case of [enriched] masses as Mills orbits, the strict sphere pair of the gravity equation can find the solution of the term. Since we are dealing with the stationary case, Using the results from the previous section and converting ds2 to ds2-c2V2dt2-5(F2( 57,01) d a2-h,dx;dxk(57,02).

Xl、X2およびX3が調和の座標である場合、”1 ” r ” Sinθc ostpX2 w r ’ SFnθsin” (57,03)x3 w r  ” cos e とすることによって、それらに関する球座標を導入することができる。If Xl, X2 and X3 are harmonic coordinates, “1” r” Sinθc ostpX2 w r’ SFnθsin” (57,03) x3 w r ” cos e By doing so, we can introduce spherical coordinates for them.

球対称の仮定は、dσ2についての式が形式da” =F2df2 +p2(d 62+Sin26dg2) (57・04)をもつことを意味し、ここでFおよ びρはγ*のみの関数である。係数Vは、また、r*にのみ依存するとしな(で はならない。The assumption of spherical symmetry means that the expression for dσ2 is of the form da" = F2df2 + p2 (d 62+Sin26dg2) (57・04), where F and and ρ are functions only of γ*. The coefficient V also depends only on r* (and Must not be.

まずはじめ1こ Fdr’=dr (57,05) とすると、一般の式(57,04)をF=1の変形できるので、da2 = d r 2 +p2(d62+ 5in26dq+”) (57−06)これを実施 するとき、半径−ベクトルrが「非調和」であることが起こることがあり、その 意味において、それは形式(57,03)の方程式により調和座標x1、X2お よびx3に関係づけられない。しがしr*をrで置換した方程式(57,03) についてラプラス演算子を形成すると、後に常に「調和の」半径ベクトルrにな る。First one Fdr’=dr (57,05) Then, the general formula (57,04) can be transformed to F=1, so da2 = d r 2 +p2(d62+ 5in26dq+”) (57-06) Implement this When we In the sense, it means that the harmonic coordinates x1, X2 and and x3. Equation (57,03) with r* replaced by r Forming a Laplace operator for , we later always get a "harmonic" radius vector r. Ru.

計量(57,06)について、 が得られ、したがって h匈xo、hq+rxo、hr6=0 が得られる。それゆえ 4h−p25in6 (57,09) そして共形空間におけるラプラス演算子はと書(ことができ、ここで△*Wは空 間についてのラプラス演算子である: (56,10)の結果として、調和座標は共形空間においてラブラース方程式を みたさなくてはならない。量(57,03)について、△*)(、=−2x+  (57,12)が得られる。したがって、調和座標についての条件△x、=o  (57,13) に変形する。これは最初の半径ベクトルrから調和のものr*に進行するとき使 用すべき方程式である。一般式を計量テンソル(57,07)および(57,0 8)に適用することによって、18クリストツフ工ル記号について次の式を誘導 できる: ここで、プライム符号はrに関する微分を意味する。クリストラフエル記号およ びこの節において使用するすべてのテンソル量は共形空間のみを言及する:した がって、節56においてなしたように、添字を付す必要はない。Regarding weighing (57,06), is obtained and therefore hxo, hq+rxo, hr6=0 is obtained. therefore 4h-p25in6 (57,09) And the Laplace operator in the conformal space can be written as (where △*W is empty This is the Laplace operator between: As a result of (56,10), the harmonic coordinates represent the Lavrace equation in conformal space. I have to see it. For the quantity (57,03), △*)(,=-2x+ (57, 12) is obtained. Therefore, the condition for harmonic coordinates △x,=o (57,13) transforms into This is used when proceeding from the initial radius vector r to the harmonic one r*. This is the equation that should be used. The general formula is metric tensor (57,07) and (57,0 8), we derive the following equation for 18 Christoszff construction symbols: can: Here, the prime sign means differentiation with respect to r. Christophel symbol and All tensor quantities used in this section refer only to conformal spaces: Therefore, there is no need to add a subscript as was done in section 56.

(57,15)に表にしたクリストラフエル記号を使用して、3次元の第4ラン クの曲率テンソルを形成し、次いで、方程式を使用して、共形空間における第2 ランクの曲率を形成する。非対角線の成分についての方程式において、第1の下 のインデックスが上のインデックスに等しい項を省略した:第4ランクの曲率テ ンソルの対称性のために、座標系が直交する場合、これらの項はゼロになる。一 般式(56,16)において、ゼロと異なる項のみを残し、それゆえが得られそ して(57,15)からのクリストラフエル記号の値を挿入が得られる。計算に より、 rq+r は同一の値を有する:が得られ。それゆえ 計算を続けると、 が得られ、それゆえ (57,22)および(57,24)を(57,、16)の中に挿入すると、も 特について、式 %式%) が見いだされる。同様に、計算により、球対称の理由で期待されるように、 Rq、(P = s+n26R66、、、’ (57,26)が得られる。第2 ランクの曲率テンソルの非対角線の要素はゼロであることが証明される: 3次元の曲率テンソルの不変量を式 から計算することができ、そして により与えられるであろう。方程式(56,32)を適用することによHre= OH神=OH%−0 (多少より簡単な方法により、3次元の空間において、共産の第4ランクのテン ソルおよび保存テンソルを接続する関係式を使用して、これらの式を得ることが できるであろう。この関係式は付録Gにおいて論する。The fourth run in three dimensions using the Christophel symbols tabulated in (57, 15). form the curvature tensor of Form the curvature of the ranks. In the equation for off-diagonal components, the first lower The term whose index is equal to the index above is omitted: the 4th rank curvature Due to the symmetries of the insoles, these terms are zero when the coordinate systems are orthogonal. one In the general formula (56, 16), leave only the terms that are different from zero, and therefore it is likely that Inserting the value of the Christophel symbol from (57, 15) is obtained. for calculation From this, it is obtained that rq+r has the same value. therefore Continuing the calculation, is obtained, therefore Inserting (57, 22) and (57, 24) into (57,, 16) results in In particular, the formula %formula%) is found. Similarly, calculations show that, as expected for reasons of spherical symmetry, Rq, (P=s+n26R66,,,'(57,26) is obtained.Second The off-diagonal elements of the rank curvature tensor are proven to be zero: The invariant of the three-dimensional curvature tensor is expressed as can be calculated from, and would be given by By applying equation (56, 32) Hre= OH God=OH%-0 (In a somewhat simpler way, we can use the fourth rank of common ten in three-dimensional space. These expressions can be obtained using the relational expressions connecting the sol and the conservation tensor. It will be possible. This relationship is discussed in Appendix G.

この節の概念において、この付録の方程式(G、’13)あ形式hH” = R 64,,66; hHθe = Rrφ、rφ; hHHm ” Rre、re  ;hH’> wr ”$r、re ; h)(4’r xm Rr13.Q  ; hHrew+ ”e$、$r ;(57,31) で書くことができる。これらの式は前に見いだしたように式(57,30)に導 くことは、容易に理解される。コわれわれが誘導した式により、アインシュタイ ンの重力方程式を明瞭な形式に書くことができる。前の節において見たように、 ds2を形式 %式%) ここで は値(57,04)を有する、で書く場合、重力方程式はHik“−2 φiφk −)’ik (φiφJ)h−xm、 、(57,34)ここで[質 量密度μは(56,44)および(56,45)により与えられる、として現れ る。半径r。[点]において濃縮した質量を有する殻のこの場合に進行しそして 、ラプラス演算子が形式(57,10)を有するが、量H1kが(57,3C1 )により与えられる、球座標を使用すると、 が得られる。Hφφについての方程式はHθθについての方程式とファクターs in”θだけ異なるが、(57,34)の残りの方程式は同一にみたされる。In the concepts of this section, the equation (G, '13) in this appendix is of the form hH'' = R 64,,66; hHθe = Rrφ, rφ; hHHm” Rre, re ;hH’>wr”$r, re ;h) (4’r xm Rr13.Q ; hHrew+”e$, $r; (57, 31) It can be written as These equations are derived from equations (57, 30) as found earlier. It is easy to understand that According to the equation we derived, Einstein can write the gravitational equation of gravity in clear form. As we saw in the previous section, format ds2 %formula%) where has the value (57,04), then the gravity equation is Hik “−2 φiφk −)’ik (φiφJ)h−xm, , (57, 34) where [quality The quantity density μ is given by (56,44) and (56,45), and appears as Ru. Radius r. Proceeding in this case of a shell with concentrated mass at [point] and , the Laplace operator has the form (57,10), but the quantity H1k is (57,3C1 ), using spherical coordinates, given by is obtained. The equation for Hφφ is the equation for Hθθ and the factor s Although the difference is in''θ, the remaining equations (57, 34) are satisfied the same.

(57,35)を積分すると、 ρ2φ′=−α (57,37) が得られ、ここで は定数である。方程式(57,35)は正のμをもつ(57 ,33)の制限的場合であるので、定数αは正とすべきである。事実、まず(5 7,33)を考えそして−(57,38) テする。(57,37)はr≧roについてすべての場所で適用でき、により与 えられ、ここでmはミルス軌道の質量である。ここでμはニュートンの重力定数 であり、(56,51)によるXに関する。こうして、こうして、(57,,7 3)の定数αはr>reについての時空の曲率の不連続性の境界条件に合致させ ることによって解かれる。重ね合わせの原理は適用できる:こうして、合計の曲 率はミルス軌道により生成される曲率の合計として与えられ、そしてα(57, 39A)についての関係式における質量は合計の質量;引力に引かれる物体のす べてのミルス【4弓い、2お−M(57,38) ここで積分はμがゼロと異なる全領域にわたって拡張され、(57,30)はこ の領域の外側で適用でき、ここでαはにより与えられる。ここでγはニュートン の重力定数であり、(56゜51)によりX関係づけられる。明らかなように、 Mは引力に引かれる物体の質量である:]濃縮された質量の場合に進行するとき 、この量、およびそれとともにαは、有隈および正に止まる。αの次元は長さの それであり、これは質量の重力半径と呼ぶ理由である。(57,37)からのφ ′を(57,36)の第1方稈式の中に挿入すると、が得られ、そして無限にお いてρ′+1となるという要件をみたすように平方根をとると、 pp”” ’J<p2+α2) (57,41)が得られる。この式をrに関し て微分すると、ρρ′+ρ′2=1 (57,42) が得られ、これは(57,36)の第2方程式がまたみたされることを示す。Integrating (57, 35), we get ρ2φ'=-α (57, 37) is obtained, where is a constant. Equation (57,35) has positive μ (57 , 33), the constant α should be positive. In fact, first of all (5 7, 33) and -(57, 38) Te. (57, 37) is applicable everywhere for r≧ro, given by where m is the mass of the Mills orbit. where μ is Newton's gravitational constant and for X by (56,51). In this way, in this way, (57,,7 The constant α in 3) is made to match the boundary condition of the discontinuity of space-time curvature for r>re. It can be solved by The principle of superposition can be applied: thus the total song The rate is given as the sum of the curvatures produced by the Mills orbit, and α(57, The mass in the relational expression for 39A) is the total mass; all of the objects that are attracted by gravity All Mils [4 bowi, 2 o-M (57, 38) Here, the integral is extended over the entire range where μ differs from zero, and (57, 30) is can be applied outside the domain of , where α is given by. Here γ is Newton is the gravitational constant of , and is related to X by (56°51). As is clear, M is the mass of the object attracted by the gravitational force:] When proceeding in the case of concentrated mass , this quantity, and with it α, stop at Arukuma and positive. The dimension of α is the length That's why we call it the gravitational radius of the mass. φ from (57, 37) ′ into the first culm equation of (57,36), we get and infinitely If we take the square root to satisfy the requirement that ρ′+1, pp””’J<p2+α2) (57, 41) is obtained. Express this formula in terms of r. When differentiated, ρρ′+ρ′2=1 (57, 42) is obtained, which shows that the second equation (57, 36) is also satisfied.

微分方程式(57,41)は積法により容易に解くことができる;追加の定数を ゼロにした後1 、ヨ如2+a2) (57,43) p 、、、 % 2− a2) (57、44)こうして最後に da2 = dr2 + (r2− a2Xd6” + sin”6 dqJ)  (” 7.4” )その物理学的性質により、ρは正でなくてはならず、した がってrの変数の範囲は r≧α (57,46) 次に、調和条件について論する。(57,44)からのρの値を(57゜14) に挿入すると、調和半径ベクトルr*はをみたすことがわかる。明らかなように 、この方程式は解r*=r (’57.48) を有する。これは、独特に、有限のrについて全領域(57,46)において有 限に止まりそして無限においてrと有限の量以下だけ異なる、解であることを容 易に示すことができる。したがって、われわれの式にはいる変数rはそれ自体調 和半径ベクトルでありそして、(57,03)の代わりに、単に X、 m r sin 1llcos epXz 、r sinθ5vncp  (57,49)X3 z r CoSθ を書くことができる。The differential equation (57, 41) can be easily solved by the product method; After zeroing 1 , Yoyo 2 + a2) (57, 43) p,,,% 2-a2) (57, 44) Thus, finally da2 = dr2 + (r2- a2Xd6” + sin”6 dqJ) ("7.4") Due to its physical properties, ρ must be positive and Therefore, the range of the variable r is r≧α (57, 46) Next, we will discuss the harmonization conditions. The value of ρ from (57, 44) is (57°14) It can be seen that the harmonic radius vector r* satisfies . as is obvious , this equation has a solution r*=r ('57.48) has. This is uniquely true in the entire domain (57, 46) for finite r. finitely and differs from r by no more than a finite amount at infinity. can be easily demonstrated. Therefore, the variable r in our equation is itself tuned. and instead of (57,03), simply X, mr sin 1llcos epXz, r sinθ5vncp (57,49)X3 z r CoSθ can be written.

量φをまだ見いだしてない。(57,37)を積分しそして境界条件を考慮する と、(57,44)から ds2についての式(57,01)または(57,32)は形式を取りそして、 方程式(57,45)からのds2の値を挿入すると、が得られる。We have not found the quantity φ yet. Integrate (57, 37) and consider boundary conditions and from (57,44) Equation (57,01) or (57,32) for ds2 takes the form and Inserting the value of ds2 from equation (57,45) gives .

そのように得られた厳格な解は、共形空間がほとんどユークリッド的でありそし てφがほぼU/c2に等しく、ここでUはとすることができるニュートンのポテ ンシャルであるという結論を確証する。The strict solution so obtained is that the conformal space is almost Euclidean. where φ is approximately equal to U/c2, where U is Newton's potion which can be corroborating the conclusion that

事実、方程式(57,45)が示すように、ds2の計量テンソルの成分は次数 のそれらのユークリッドの値からの相対的偏りを有し、モしてφをU/c2で置 換する誤差は同一の次数を有するであろう。[次の節に記載する推定が示すよう に、]量(57,76)はきわめて小さい。ニュートンの理論とのこのような密 接な一致は、調和座標を使用する場合のみに、得られることに注意すべきである 。In fact, as equations (57, 45) show, the components of the metric tensor of ds2 are of order with relative deviations from their Euclidean values, and let φ be placed by U/c2 The converting errors will have the same order. [As the estimates presented in the next section show, , the quantity (57, 76) is extremely small. This close relationship with Newton's theory It should be noted that a close match can only be obtained when using harmonic coordinates. .

[(57,54)同等の形式であるが、任意の非調和座標において濃縮された質 量の問題の解は、まず、シュワルツシルト[18]により最初に誘導され、そし て彼の名前が付されている。]当業者により変更および置換は、本発明の範囲内 であり、本発明は次の請求の範囲による以外限定されない。[(57,54) Equivalent form but enriched quality in arbitrary anharmonic coordinates The solution to the quantity problem was first derived by Schwarzschild [18] and then It bears his name. ] Modifications and substitutions made by those skilled in the art are within the scope of the invention. and the invention is not limited except by the scope of the following claims.

Fi胛re4、 Figure 6゜ F工(、7 300A 400 A 国際調査報告 PCT/US 90103441国際調査報告 1II11+111シ1=onに111+(=−p+44)−Jyi情r1]戸 コ←iζj)−τrマへ憂闇ν々1π学2+6D4pHlf■р香|1−−7□ 1aa=++rnho+czc^WK−、、′1ゴ11(’lt戸℃)3.1i aF、l1lr4.+シーt1N1aRThl−ζkr* 唖τm cvme四 −w* tiw F、<e4sa Ph+m Offw E+−11’ Iik  mTheFmi−1’mttlllH&vit+aMmn7111%11R1 etlhw門悄76w1+Aamizeで11〜<fi1MIk煤≠≠窒浮落R %1d91is、 18/IQ/9QFire re4, Figure 6゜ F Engineering (, 7 300A 400A International Search Report PCT/US 90103441 International Search Report 1II11+111shi1=on111+(=-p+44)-Jyijo r1] door ko←iζj)-τrma to darknessν1πology2+6D4pHlf■рka|1--7□ 1aa=++rnho+czc^WK-,,'1go11('ltdoor℃)3.1i aF, l1lr4. + sheet t1N1aRThl-ζkr* 唖τm cvme4 -w* tiw F, <e4sa Ph+m Offw E+-11’ Iik mTheFmi-1'mttllH&vit+aMmn7111%11R1 etlhw Gate 76w1+Aamize 11~<fi1MIk soot≠≠nitrogen floating R %1d91is, 18/IQ/9Q

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、工程: 物質の要素を準備し、 前記物質の要素を第1曲率に対して反対の第2曲率に形成し、第2曲率を有する 前記物質の要素にエネルギー源からのエネルギーを加え、ここで引力に引かれる 質量から離れた斥力がつくられ、前記引力に引かれる質量および前記加えられた エネルギーにより与えられた力に応答して、前記物質の要素から前記エネルギー 源上に前記斥力を受け取る、 からなる、第1曲率の時空多様体を有する引力に引かれる質量から斥力を与える 方法。 2、物質の要素を準備する前記工程は電子を与える工程からなる、上記第1項記 載の方法。 3、前記第1曲率は正の曲率からなる、上記第1項記載の方法。 4、形成の工程は、 4重極静電場、4電極磁場、および4重極電磁場の1つのを加える工程からなり 、そしてさらに、4重極静電場、4重極磁場、および4重極電磁場の前記選択し た1つのを通して電子を動かす工程を含む、上記第3項記載の方法。 5、動かす工程は前記電子を含有する工程を含む、上記第4項記載の方法。 6、エネルギーを加える工程は、静電気、静磁気および電磁気のエネルギーの少 なくとも1つを加える工程からなる、上記第1項記載の方法。 7、受け取った斥力を前記引力に引かれる質量に関して動くことができる構造体 に加える工程をさらに含む、上記第6項記載の方法。 8、前記構造体を軸の回りに回転させて、前記引力に引かれる質量による重力の 力の中央のベクトルに対して平行な前記円形に回転する構造体の角運動量のベク トルを有する力を与える工程をさらに含む、上記第7項記載の方法。 9、前記角運動量のベクトルの向きを変化させて、前記引力に引かれる質量の表 面に対して平行な軌道を通して前記構造体を加速する工程をさらに含む、上記第 8項記載の方法。 10、工程: 第1曲率に対して反対の第2曲率を有する物質の要素を準備し、第2曲率を有す る前記物質の要素にエネルギー源からのエネルギーを加え、ここで引力に引かれ る質量から離れた斥力がつくられ、前記引力に引かれる質量および前記加えられ たエネルギーにより与えられた力に応答して、前記物質の要素から前記エネルギ ー源上に前記斥力を受け取る、 からなる、第1曲率の時空多様体を有する引力に引かれる質量から斥力を与える 方法。 11、物質の要素、 引力に引かれる物体の曲率に対して反対の曲率に前記物質の要素を形成する手段 、 前記反対に曲がった物質の要素にエネルギーを加える手段、からなり、ここで 斥力が前記に加えられたエネルギーに応答して前記反対に曲がった物質の要素に より発生し、そして前記引力に引かれる物体から離れる方向において、前記エネ ルギーを加える手段に付与される、第1曲率の時空多様体を有する引力に引かれ る物体から斥力を与える装置。 12、前記物質の要素は電子からなる、上記第11項記載の装置。 13、前記形成手段は、 負に曲がった場を電子に与える手段、および前記電子を前記負に曲がった場を通 して動かして、前記電子を負の曲率を取らせる手段、 からなる、上記第12項記載の装置。 14、前記負に曲がった場を与える手段は、4重極静電場、4重極磁場および4 重極電磁場の1つのを与える手段からなる、上記第13項記載の装置。 15、前記動かす手段は、 前記電子を選択した道に沿って加速する手段、および前記電子を選択した道に沿 って含有する手段、の少なくとも1つを含む、上記第13項記載の装置。 16、前記加速手段は、電場の勾配、磁場および電磁場の少なくとも1つを前記 選択した道に沿って与える手段からなる、上記第15項記載の装置。 17、前記含有手段は、前記選択した道に沿って空間的および一時的にコヒーレ ントな光を与える手段、電場を与える手段および磁場を与える手段の少なくとも 1つからなる、上記第15項記載の装置。 18、さらに、 慣性モーメントを有する円形に回転可能な構造体、および前記斥力を円形に回転 可能な構造体に加える手段、を含み、ここで 前記円形に回転可能な構造体の角運動量のベクトルは、前記引力に引かれる物体 により生成した重力の力の中央のベクトルに対して平行である、 上記第11項記載の装置。 19、前記加速力は、前記引力に引かれる物体の回りに円形に回転可能な構造体 の表面に対して平行に軌道を与えるように、選択的に加えられる、上記第18項 記載の装置。 20、前記加速力は、前記引力に引かれる物体の回りに円形に回転可能な構造体 の双曲軌道を与えるように、選択的に加えられる、上記第18項記載の装置。 21、引力に引かれる物体の曲率に対して反対の曲率を有する物質の要素、およ び 前記反対に曲がった物質の要素にエネルギーを加える手段、からなり、ここで 斥力が前記に加えられたエネルギーに応答して前記反対に曲がった物質の要素に より発生し、そして前記引力に引かれる物体から離れる方向において、前記エネ ルギーを加える手段に付与される、第1曲率の時空多様体を有する引力に引かれ る物体から斥力を与える装置。[Claims] 1. Process: prepare the material elements; forming the element of material to a second curvature opposite to the first curvature, and having a second curvature; Energy from an energy source is applied to the material element, where it is attracted by gravitational force. A repulsive force is created away from the mass, and the mass attracted by the attractive force and the applied said energy from said material element in response to a force exerted by said energy receiving said repulsive force on the source; gives a repulsive force from a mass attracted by an attractive force having a space-time manifold of first curvature consisting of Method. 2. The step of preparing the material element comprises the step of donating electrons, as described in item 1 above. How to put it on. 3. The method according to item 1 above, wherein the first curvature is a positive curvature. 4. The process of forming is It consists of applying one of a quadrupole electrostatic field, a quadrupole magnetic field, and a quadrupole electromagnetic field. , and further, said selection of a quadrupole electrostatic field, a quadrupole magnetic field, and a quadrupole electromagnetic field. 4. The method of claim 3, further comprising the step of moving the electrons through one of the channels. 5. The method according to item 4 above, wherein the step of moving includes the step of containing the electrons. 6. The process of adding energy involves the use of static electricity, magnetism, and electromagnetic energy. 2. The method of item 1 above, comprising the step of adding at least one. 7. A structure that can move the received repulsive force with respect to the mass attracted by the attractive force. 7. The method of claim 6, further comprising the step of adding to. 8. Rotate the structure around the axis to reduce the force of gravity due to the mass pulled by the gravitational force. The vector of angular momentum of said circularly rotating structure parallel to the center vector of the force 8. The method of claim 7, further comprising the step of applying a force having a torque. 9. By changing the direction of the angular momentum vector, create a table of the mass attracted by the gravitational force. The method further comprises accelerating the structure through a trajectory parallel to a plane. The method described in Section 8. 10. Process: providing an element of material having a second curvature opposite to the first curvature; Energy from an energy source is applied to the element of the material mentioned above, where it is attracted by gravitational force. A repulsive force is created that separates the mass attracted by the attractive force and the applied mass. said energy from said material element in response to a force exerted by said energy. - receiving said repulsive force on the source, gives a repulsive force from a mass attracted by an attractive force having a space-time manifold of first curvature consisting of Method. 11. Elements of matter; means for forming said material elements to have a curvature opposite to that of the object to which they are attracted by gravity; , means for applying energy to said oppositely curved material element, wherein A repulsive force is applied to said oppositely bent material element in response to the energy applied to said The energy is generated by the gravitational force in the direction away from the object that is attracted by the gravitational force having the space-time manifold of the first curvature, which is applied to the means that applies the A device that applies repulsive force from an object. 12. The device according to item 11 above, wherein the material element consists of electrons. 13. The forming means includes: means for applying a negatively curved field to an electron; and a means for passing the electron through the negatively curved field. means for moving the electron to take a negative curvature; 13. The device according to claim 12, comprising: 14. The means for providing the negatively curved field includes a quadrupole electrostatic field, a quadrupole magnetic field, and a quadrupole magnetic field. 14. The apparatus of claim 13, comprising means for providing one of the heavy pole electromagnetic fields. 15. The moving means is means for accelerating said electrons along a selected path; and means for accelerating said electrons along a selected path. 14. The apparatus of claim 13, comprising at least one means for containing. 16. The accelerating means may cause at least one of an electric field gradient, a magnetic field, and an electromagnetic field to 16. The apparatus of claim 15, comprising means for feeding along a selected path. 17. said containing means is spatially and temporally coherent along said selected path; at least a means for providing strong light, a means for providing an electric field, and a means for providing a magnetic field. 16. The apparatus of claim 15, comprising: 18.Furthermore, A circularly rotatable structure with a moment of inertia, and said repulsive force circularly rotatable means to add to the possible structure, where The vector of angular momentum of the circularly rotatable structure is the object attracted by the gravitational force. parallel to the central vector of the gravitational force generated by The device according to item 11 above. 19. The accelerating force is a structure that can rotate circularly around the object that is attracted by the gravitational force. Item 18 above, which is selectively added to give a trajectory parallel to the surface of The device described. 20. The accelerating force is a structure that can rotate circularly around the object that is attracted by the gravitational force. 19. The apparatus of claim 18, wherein the device is selectively added to provide a hyperbolic trajectory of . 21. Elements of matter that have a curvature opposite to that of the object that is attracted by gravity, and Beauty means for applying energy to said oppositely curved material element, wherein A repulsive force is applied to said oppositely bent material element in response to the energy applied to said The energy is generated by the gravitational force in the direction away from the object that is attracted by the gravitational force having the space-time manifold of the first curvature, which is applied to the means that applies the A device that applies repulsive force from an object.
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