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Volume 30: Pages 413-420, 2017
Graviton exchange and the gravitational constant
M. J. Clarka)
3 Ashenden Close, Abingdon, Oxfordshire OX14 1QE, United Kingdom
A quantum mechanical model for gravitational forces is proposed, based on an assumption that virtual graviton exchange occurs between units of mass or mass-energy. A formula for the Newtonian gravitational constant G can then be derived using Heisenberg’s uncertainty principle, showing that it is proportional to the product of Planck’s constant and the speed of light. Furthermore, this formula can be rearranged to show that G is also proportional to the product of the Compton wavelength of a mass unit and its mass-energy. The substitution of this formula for G in various classical equations of Physics can provide a novel quantum mechanical interpretation, including for the field equation of General Relativity. It can also provide an explanation of why constant radial velocity profiles of stars have been observed in most galaxies, and therefore, why modified Newtonian dynamics can match observation on a galactic scale.
Un modèle quantique pour les forces gravitationnelles est proposé, basé sur l'hypothèse que l'échange de graviton virtuel se produit entre des unités de masse ou de masse-énergie. Une formule pour la constante gravitationnelle newtonienne G peut alors être dérivée en utilisant le principe d'incertitude de Heisenberg, montrant qu'il est proportionnel au produit de la constante de Planck et de la vitesse de la lumière. En outre, cette formule peut être réarrangée pour montrer que la constante de gravité G est également proportionnelle au produit de la longueur d'onde de Compton d'une unité de masse et de son énergie de masse. Le replacement de cette formule par G dans diverses équations classiques de Physique peut fournir une nouvelle interprétation en mécanique quantique, y compris pour l'équation de champ de la Relativité Générale. Cela peut également expliquer pourquoi des profils de vitesse radiale constante des étoiles ont été observés dans la plupart des galaxies, et donc pourquoi la dynamique newtonienne modifiée peut aller de pair avec l'observation à une échelle galactique.
Key words: Gravitational Constant; Graviton Exchange; Planck’s Constant; General Relativity; Galactic Rotation.
Received: September 19, 2017; Accepted: October 6, 2017; Published Online: October 25, 2017
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