10. Réjean Plamondon, Solar system anomalies: Revisiting Hubble’s law

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Volume 30: Pages 404-412, 2017

 

Solar system anomalies: Revisiting Hubble’s law

 

Réjean Plamondona)

 

Département de Génie Électrique, École Polytechnique de Montréal, 2500 chemin de Polytechnique, Montréal (Québec) H3T1J4, Canada

 

This paper investigates the impact of a new metric recently published [R. Plamondon and C. Ouellet-Plamondon, in On Recent Developments in Theoretical and Experimental General Relativity, Astrophysics, and Relativistic Field Theories, edited by K. Rosquist, R. T. Jantzen, and R. Ruffini (World Scientific, Singapore, 2015), p. 1301] for studying the space-time geometry of a static symmetric massive object. This metric depends on a complementary error function (erfc) potential that characterizes the emergent gravitation field predicted by the model. This results in two types of deviations as compared to computations made on the basis of a Newtonian potential: a constant and a radial outcome. One key feature of the metric is that it postulates the existence of an intrinsic physical constant r, the massive object-specific proper length that scales measurements in its surroundings. Although r must be evaluated experimentally, we use a heuristic to estimate its value and point out some latent relationships between the Hubble constant, the secular increase in the astronomical unit, and the Pioneers delay. Indeed, highlighting the systematic errors that emerge when the effect of r is neglected, one can link the Hubble constant H0 to rSun and the secular increase VAU to rEarth. The accuracy of the resulting numerical predictions, Ho = 74:42(0:02}km/s/Mpc and VAU ~7:8 cmyr-1, calls for more investigations of this new metric by specific experts. Moreover, we investigate the expected impacts of the new metric on the flyby anomalies, and we revisit the Pioneers delay. It is shown that both phenomena could be partly taken into account within the context of this unifying paradigm, with quite accurate numerical predictions. A correction for the osculating asymptotic velocity at the perigee of the order of 10 mm/s and an inward radial acceleration of 8:34 _ 10_10 m=s2 affecting the Pioneer space crafts could be explained by this new model.

 

Cet article étudie l'impact d'une nouvelle métrique récemment publiée [Plamondon et Ouellet-Plamondon, 2015], décrivant la géométrie spatio-temporelle associée à un objet massif symétrique et statique. Cette métrique dépend d'un potentiel décrit par une fonction d’erreur complémentaire erfc qui caractérise le champ de gravitation émergeant prédit par le modèle. Il en résulte deux types d'écarts par rapport aux calculs réalisés sur la base d'un potentiel newtonien: une erreur constante et une erreur radiale. Une caractéristique clé de la métrique est qu'elle postule l'existence d'une constante physique intrinsèque , une longueur spécifique à l'objet massif qui pondère les mesures faites dans son environnement. Bien qu'il soit nécessaire d'évaluer expérimentalement, nous utilisons ici une heuristique pour estimer sa valeur et souligner certaines relations latentes entre la constante de Hubble , l'augmentation séculaire de l'unité astronomique et le retard des satellites Pioneers. En effet, en analysant les erreurs systématiques qui émergent lorsque l'erreur constante est négligée, on peut relier la constante Hubble à et l'augmentation séculaire à . Il en résulte des prédictions numériques très réalistes: . De plus, nous étudions l’impact de la nouvelle métrique sur les anomalies de type flybys que nous repositionnons dans le contexte du retard des satellites Pioneers. Il est démontré que les deux phénomènes pourraient être partiellement pris en compte dans le contexte de ce nouveau paradigme, encore une fois sur la base de prédictions numériques précises. Une correction pour la vitesse asymptotique osculative au périgée de l'ordre de 10 mm / s et une accélération radiale vers l'intérieur affectant les satellites Pioneer s'expliquerait par ce nouveau modèle.

 

Key words: Complementary Error Functions (erfc) Potential; Specific Proper Length; New Spacetime Metric; Emergent Gravity; Modified Gravity; Weighted Newton’s Law; Hubble Constant; Secular Astronomical Unit Increase; Pioneers Delay; Flyby Anomalies.

 

Received: May 15, 2017; Accepted: October 3, 2017; Published Online: October 24, 2017

 

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