Είναι Radio Πηγές και Gamma Ray Εκρήξεις Luminal Ομολογίες?

Το άρθρο αυτό δημοσιεύθηκε στο International Journal of Modern Physics D (IJMP–D) σε 2007. Σύντομα έγινε το Top Accessed άρθρο του περιοδικού από Ιαν 2008.

Αν και μπορεί να φαίνεται σαν ένα σκληρό πυρήνα του άρθρου φυσικής, είναι στην πραγματικότητα μια εφαρμογή από τη φιλοσοφική αντίληψη που διαπερνά αυτό το blog και το βιβλίο μου.

Αυτό το blog έκδοση περιέχει την περίληψη, εισαγωγή και τα συμπεράσματα. Το πλήρες κείμενο του άρθρου είναι διαθέσιμο σε μορφή αρχείου PDF.

Εφημερίδα αναφοράς: IJMP-D Πλήρης. 16, Μη. 6 (2007) pp. 983–1000.

.

Περίληψη

Η αποσκλήρυνση του λυκόφωτος GRB φέρει αξιοσημείωτες ομοιότητες με την εξέλιξη της συχνότητας σε μια ηχητική έκρηξη. Στο μπροστινό άκρο του κώνου ηχητική έκρηξη, η συχνότητα είναι άπειρη, πολύ σαν Burst Gamma Ray (GRB). Στο εσωτερικό του κώνου, η συχνότητα μειώνεται ταχέως σε INFRASONIC σειρές και η πηγή του ήχου εμφανίζεται σε δύο σημεία ταυτόχρονα, μιμούνται τα διπλά λοβούς πηγές radio. Παρά το γεγονός ότι ένας “αυλού” boom παραβιάζει το αναλλοίωτο Lorentz και ως εκ τούτου απαγορεύεται, είναι δελεαστικό να επεξεργαστεί τις λεπτομέρειες και τη σύγκρισή τους με τα υπάρχοντα δεδομένα. Αυτό πειρασμό ενισχύεται περαιτέρω από την παρατηρούμενη superluminality στα ουράνια αντικείμενα που συνδέονται με το ραδιόφωνο πηγές και μερικές GRBs. Σε αυτό το άρθρο, υπολογίζουμε τη χρονική και χωρική διακύμανση παρατηρείται συχνότητες από μια υποθετική έκρηξη του αυλού και παρουσιάζουν αξιοσημείωτη ομοιότητα μεταξύ τους υπολογισμούς μας και τις τρέχουσες παρατηρήσεις.

Εισαγωγή

Μια ηχητική έκρηξη δημιουργείται όταν ένα αντικείμενο που εκπέμπει ήχο περνά διαμέσου του μέσου γρηγορότερα από την ταχύτητα του ήχου στο εν λόγω μέσον. Καθώς το αντικείμενο διασχίζει το μέσον, ο ήχος που εκπέμπει δημιουργεί ένα κωνικό μέτωπο κύματος, όπως φαίνεται στο Σχήμα 1. Η συχνότητα του ήχου σε αυτό το μέτωπο κύματος είναι άπειρες λόγω της μετατόπισης Doppler. Η συχνότητα πίσω από το κωνικό μέτωπο κύματος μειώνεται δραματικά και σύντομα φτάνει το υποηχητικά φάσμα. Αυτή η εξέλιξη της συχνότητας είναι εντυπωσιακά παρόμοια με υστερόλαμπη εξέλιξη μιας έκρηξης ακτίνων γάμμα (GRB).

Sonic Boom
Εικόνα 1:. Η εξέλιξη συχνότητα των ηχητικών κυμάτων, ως αποτέλεσμα του φαινομένου Doppler σε υπερηχητική κίνηση. Το υπερηχητικό αντικείμενο S κινείται κατά μήκος του βέλους. Τα ηχητικά κύματα είναι «ανεστραμμένη» λόγω της κίνησης, έτσι ώστε τα κύματα που εκπέμπονται σε δύο διαφορετικά σημεία στη συγχώνευση τροχιά και να φτάσει τον παρατηρητή (σε O) συγχρόνως. Όταν το μέτωπο κύματος χτυπά τον παρατηρητή, η συχνότητα είναι άπειρο. Μετά από αυτό, η συχνότητα μειώνεται γρήγορα.

Gamma Ray Εκρήξεις είναι πολύ σύντομη, αλλά έντονες λάμψεις \gamma ακτίνες στον ουρανό, διαρκούν από μερικά χιλιοστά του δευτερολέπτου έως αρκετά λεπτά, και σήμερα πιστεύεται ότι προέρχονται από την κατακλυσμική αστρική καταρρέει. Οι σύντομες λάμψεις (η προτροπή των εκπομπών) ακολουθούνται από μια λάμψη προοδευτικά μαλακότερες ενέργειας. Έτσι, η αρχική \gamma Οι ακτίνες αντικαθίστανται αμέσως από ακτίνες Χ, φως και ακόμη και τα κύματα ραδιοσυχνοτήτων. Αυτό το μαλάκωμα του φάσματος έχει γίνει γνωστό εδώ και αρκετό καιρό, και περιγράφηκε για πρώτη φορά χρησιμοποιώντας ένα hypernova (βολίδα) μοντέλο. Σε αυτό το μοντέλο, ένα relativistically επέκταση βολίδα παράγει το \gamma εκπομπών, και το φάσμα μαλακώνει όπως η βολίδα κρυώσει. Το μοντέλο υπολογίζει την ενέργεια που απελευθερώνεται κατά την \gamma περιοχή ως 10^ {53}10^ {54} ERGs σε λίγα δευτερόλεπτα. Αυτή η ενέργεια εξόδου είναι παρόμοιο με περίπου 1000 φορές τη συνολική ενέργεια που απελευθερώνεται από τον ήλιο κατά τη διάρκεια της ζωής του.

Πιο πρόσφατα, ένας αντίστροφος αποσύνθεση της ενέργειας αιχμής με ποικίλες σταθερά χρόνου έχει χρησιμοποιηθεί για να ταιριάζει εμπειρικά την παρατηρούμενη χρονική εξέλιξη της ενέργειας αιχμής χρησιμοποιώντας ένα μοντέλο collapsar. Σύμφωνα με αυτό το μοντέλο, Οι GRBs παράγονται όταν η ενέργεια των εξαιρετικά σχετικιστικές ροές στην αστρική καταρρεύσεις διαχέονται, με τα προκύπτοντα πίδακες ακτινοβολίας γωνία σωστά σε σχέση με την ευθεία παρατήρησης. Το μοντέλο collapsar εκτιμά χαμηλότερη παραγωγή ενέργειας, επειδή η απελευθέρωση της ενέργειας δεν είναι ισοτροπική, αλλά συγκεντρώνονται κατά μήκος των πιδάκων. Ωστόσο,, το ποσοστό των collapsar γεγονότα πρέπει να διορθωθεί για το κλάσμα της στερεάς γωνίας εντός της οποίας οι πίδακες ακτινοβολίας μπορεί να εμφανιστεί ως GRBs. Οι GRBs παρατηρούνται περίπου στο ποσοστό του μία φορά την ημέρα. Έτσι, το αναμενόμενο ποσοστό των κατακλυσμικά γεγονότα τροφοδοτεί τις GRBs είναι της τάξης των 10^410^6 ανά ημέρα. Λόγω αυτής αντίστροφη σχέση μεταξύ του ρυθμού και την εκτιμώμενη παραγωγή ενέργειας, η συνολική ενέργεια που απελευθερώνεται ανά παρατηρούμενη GRB παραμένει η ίδια.

Αν σκεφτόμαστε μια GRB ως ένα αποτέλεσμα παρόμοιο με το Sonic Boom σε υπερηχητική κίνηση, η υποτιθέμενη υποχρέωση κατακλυσμική ενέργεια καθίσταται περιττή. Ένα άλλο χαρακτηριστικό της αντίληψης μας του υπερηχητικού αντικειμένου είναι ότι ακούμε την πηγή του ήχου σε δύο διαφορετικές τοποθεσίες, όπως το ίδιο χρονικό διάστημα, όπως απεικονίζεται στο Σχήμα 2. Αυτό το περίεργο φαινόμενο λαμβάνει χώρα, επειδή τα ηχητικά κύματα που εκπέμπονται σε δύο διαφορετικά σημεία στην τροχιά του υπερηχητικού αντικείμενο την επίτευξη του παρατηρητή κατά την ίδια χρονική στιγμή. Το τελικό αποτέλεσμα αυτής της επίδρασης είναι η αντίληψη ενός συμμετρικά υποχωρώντας ζευγάρι των πηγών ήχου, που, στον κόσμο αυλού, είναι μια καλή περιγραφή της συμμετρικής ραδιοφωνικών πηγών (Διπλή πηγή Radio συνδεδεμένων με Galactic Nucleus ή DRAGN).

superluminality
Εικόνα 2:. Το αντικείμενο που πετούν από να A μέσω και B σε μία σταθερή υπερηχητική ταχύτητα. Φανταστείτε ότι το αντικείμενο εκπέμπει ήχο κατά τη διάρκεια του ταξιδιού του. Ο ήχος που εκπέμπεται στο σημείο (το οποίο βρίσκεται κοντά στο σημείο του πλησιέστερη προσέγγιση B) φτάνει στον παρατηρητή στο O πριν ο ήχος εκπέμπεται νωρίτερα σε . Η στιγμή κατά την οποία ο ήχος σε προγενέστερο σημείο φτάνει στον παρατηρητή, ο ήχος που εκπέμπεται σε ένα πολύ μεταγενέστερο στάδιο A Επίσης, φτάνει O. Έτσι, ο ήχος που εκπέμπεται σε A και φτάνει στον παρατηρητή ταυτόχρονα, δίνοντας την εντύπωση ότι το αντικείμενο είναι σε αυτά τα δύο σημεία ταυτόχρονα. Με άλλα λόγια, ο παρατηρητής ακούει δύο αντικείμενα που κινούνται μακριά από μάλλον παρά ένα πραγματικό αντικείμενο.

Πηγές Radio είναι συνήθως συμμετρικές και φαίνεται συνδέονται με γαλαξιακούς πυρήνες, σήμερα θεωρούνται εκδηλώσεις των ανωμαλιών χώρου-χρόνου ή άστρα νετρονίων. Διαφορετικές κατηγορίες των εν λόγω αντικειμένων που σχετίζονται με ενεργούς γαλαξιακούς πυρήνες (AGN) βρέθηκαν τα τελευταία πενήντα χρόνια. Εικόνα 3 δείχνει το ραδιόφωνο γαλαξία Cygnus A, Ένα παράδειγμα μιας τέτοιας πηγής ραδιοφώνου και ένα από τα φωτεινότερα ραδιοφωνικών αντικείμενα. Πολλά από τα χαρακτηριστικά του είναι κοινά για τις περισσότερες εξωγαλαξιακής ραδιόφωνο πηγές: τα συμμετρικά διπλά λοβούς, μια ένδειξη ενός πυρήνα, η εμφάνιση των πίδακες τροφοδοτούν τους λοβούς και τα hotspots. Μερικοί ερευνητές έχουν αναφερθεί πιο λεπτομερείς κινηματικών χαρακτηριστικών, όπως είναι η σωστή κίνηση των hotspots σε λοβούς.

Συμμετρική ραδιόφωνο πηγές (γαλαξιακό ή εξωγαλαξιακής) και GRBs μπορεί να φαίνεται ότι είναι εντελώς ξεχωριστά φαινόμενα. Ωστόσο,, πυρήνες τους δείχνουν μια παρόμοια εξέλιξη στο χρόνο ενέργειας αιχμής, αλλά με πολύ διαφορετικές σταθερές χρόνου. Το φάσμα των GRBs εξελίσσονται ταχύτατα από \gamma περιοχή σε ένα οπτικό ή ακόμα και RF λυκόφως, παρόμοια με την φασματική εξέλιξη των hotspots μιας πηγής ραδιοφώνου καθώς κινούνται από τον πυρήνα στην λοβούς. Άλλες ομοιότητες έχουν αρχίσει να προσελκύουν την προσοχή τα τελευταία χρόνια.

Αυτό το άρθρο διερευνά τις ομοιότητες μεταξύ ενός υποθετικού “αυλού” έκρηξη και αυτά τα δύο αστροφυσικά φαινόμενα, αν μια τέτοια έκρηξη του αυλού απαγορεύεται από το αναλλοίωτο Lorentz. Θεραπεία GRB ως εκδήλωση μιας υποθετικής αυλού αποτελέσματα έκρηξη σε ένα μοντέλο που ενώνει τα δύο αυτά φαινόμενα και να κάνει λεπτομερείς προβλέψεις της κινηματικής τους.

CygA
Εικόνα 3:.Το ραδιόφωνο jet και λοβούς στο hyperluminous ραδιόφωνο γαλαξία Cygnus A. Τα hotspots σε δύο λοβούς, η περιοχή του πυρήνα και οι πίδακες είναι σαφώς ορατά. (Αναδημοσίευση από ευγένεια εικόνα του NRAO / AUI.)

Συμπεράσματα

Σε αυτό το άρθρο, κοιτάξαμε την χωρο-χρονική εξέλιξη ενός υπερηχητικού αντικειμένου (τόσο στη θέση του και η συχνότητα του ήχου που ακούμε). Δείξαμε ότι μοιάζει πολύ με GRBs και DRAGNs αν ήταν να επεκτείνει τους υπολογισμούς στο φως, αν και μια έκρηξη του αυλού θα απαιτούσε υπερφωτινές κίνηση και ως εκ τούτου απαγορεύεται.

Αυτή η δυσκολία παρά, παρουσιάσαμε ένα ενιαίο μοντέλο για Gamma Ray Εκρήξεις και jet όπως το ραδιόφωνο πηγές με βάση υπερφωτινές κίνηση χύδην. Δείξαμε ότι ένα ενιαίο υπερφωτινές αντικείμενο που πετούν οπτικό μας πεδίο θα εμφανιστεί σε μας ως συμμετρική διαχωρισμό των δύο αντικείμενα από ένα σταθερό πυρήνα. Χρησιμοποιώντας αυτό το γεγονός ως μοντέλο για συμμετρική πίδακες και GRBs, εξηγήσαμε κινηματικών χαρακτηριστικών τους, ποσοτικά. Ιδίως, δείξαμε ότι η γωνία διαχωρισμού των hotspots ήταν παραβολική εγκαίρως, και οι ερυθρές μετατοπίσεις των δύο ενεργά σημεία ήταν σχεδόν πανομοιότυπα μεταξύ τους. Ακόμη και το γεγονός ότι τα φάσματα των hotspots βρίσκονται στην περιοχή των ραδιοσυχνοτήτων εξηγείται υποθέτοντας hyperluminal κίνηση και την επακόλουθη μετατόπιση προς το ερυθρό του ακτινοβολία μέλανος σώματος ενός τυπικού αστέρι. Η χρονική εξέλιξη της ακτινοβολία μέλανος σώματος ενός υπερφωτινές αντικείμενο είναι απολύτως σύμφωνη με το μαλάκωμα των φασμάτων που παρατηρείται σε GRBs και ραδιόφωνο πηγές. Επιπλέον, μοντέλο μας εξηγεί γιατί υπάρχει σημαντική μπλε μετατόπιση στις βασικές περιοχές των ραδιοφωνικών πηγών, γιατί το ραδιόφωνο πηγές φαίνεται να συνδέονται με την οπτική γαλαξίες και γιατί GRBs εμφανίζονται σε τυχαία σημεία, χωρίς εκ των προτέρων ένδειξη για την επικείμενη εμφάνισή τους.

Αν δεν αντιμετωπιστούν τα ζητήματα ενεργήματα (η προέλευση των superluminality), μοντέλο μας παρουσιάζει μια ενδιαφέρουσα επιλογή με βάση το πώς θα αντιλαμβάνονται υποθετικό υπερφωτινές κίνηση. Παρουσιάσαμε μια σειρά από προβλέψεις και τα συνέκριναν με τα υπάρχοντα δεδομένα από DRAGNs και GRBs. Τα χαρακτηριστικά, όπως το μπλε του πυρήνα, συμμετρία των λοβών, η παροδική \gamma και X-Ray εκρήξεις, η εκτιμώμενη εξέλιξη των φασμάτων κατά μήκος του πίδακα όλες βρείτε φυσικά και απλές εξηγήσεις σε αυτό το μοντέλο, όπως αντιληπτικές συνέπειες. Ενθαρρυμένος από αυτήν την αρχική επιτυχία, μπορούμε να δεχτούμε το μοντέλο μας με βάση αυλού έκρηξη ως μοντέλο εργασίας για αυτούς αστροφυσικά φαινόμενα.

Έχει να τονιστεί ότι οι αντιληπτικές συνέπειες μπορεί να μεταμφιεστεί ως εμφανείς παραβιάσεις της παραδοσιακής φυσικής. Ένα παράδειγμα αυτού του αποτελέσματος είναι η φαινομενική κίνηση υπερφωτινές, που εξηγήθηκε και αναμενόμενη στο πλαίσιο της ειδικής θεωρίας της σχετικότητας, ακόμη και πριν από την ουσιαστική παρατηρήθηκε. Αν και η παρατήρηση της υπερφωτινές κίνηση ήταν το σημείο εκκίνησης πίσω από το έργο παρουσιάζεται σε αυτό το άρθρο, δεν είναι με κανένα τρόπο μια ένδειξη της ισχύος του μοντέλου μας. Η ομοιότητα μεταξύ ενός ηχητική έκρηξη και μια υποθετική έκρηξη του αυλού στην χωρο-χρονική και φασματική εξέλιξη παρουσιάζεται εδώ ως ένα περίεργο, αν και πιθανώς εσφαλμένες, θεμέλιο για το μοντέλο μας.

Μία κονσέρβα, Ωστόσο,, υποστηρίζουν ότι η ειδική θεωρία της σχετικότητας (SR) δεν ασχολείται με superluminality και, Ως εκ τούτου,, υπερφωτινές κίνησης και του αυλού φράγματα δεν είναι ασυμβίβαστη με την SR. Όπως αποδεικνύεται από τις δηλώσεις για το άνοιγμα του αρχικού εγγράφου του Αϊνστάιν, το κύριο κίνητρο για την SR είναι ένα covariant διατύπωση των εξισώσεων του Maxwell, η οποία απαιτεί ένα μετασχηματισμό συντεταγμένων παράγωγες βασίζεται εν μέρει στις χρόνου μετακίνησης φως (LTT) αποτελέσματα, και εν μέρει με την υπόθεση ότι το φως ταξιδεύει με την ίδια ταχύτητα σε σχέση με όλες αδρανειακών. Παρά την εξάρτηση από το LTT, τα αποτελέσματα LTT σήμερα υποτίθεται ότι ισχύουν για ένα χώρο-χρόνο που υπακούει SR. SR είναι ένα επαναπροσδιορισμό του χώρου και του χρόνου (ή, γενικότερα, πραγματικότητα) προκειμένου να φιλοξενήσει δύο βασικά αξιώματα του. Μπορεί να είναι ότι υπάρχει μια βαθύτερη δομή του χωροχρόνου, των οποίων SR είναι μόνο αντίληψη μας, φιλτράρεται μέσα από τα αποτελέσματα LTT. Με τη θεραπεία τους ως μια οπτική ψευδαίσθηση που πρέπει να εφαρμοστούν σε ένα χώρο-χρόνο που υπακούει SR, μπορεί να είναι διπλή καταμέτρηση τους. Μπορούμε να αποφύγουμε τη διπλή καταμέτρηση με την απεμπλοκή του συνδιακύμανση των εξισώσεων του Maxwell από την μετασχηματισμούς συντεταγμένων μέρος της SR. Η αντιμετώπιση των επιπτώσεων LTT ξεχωριστά (χωρίς να αποδίδουν τις συνέπειές τους για τη βασική φύση του χώρου και του χρόνου), μπορούμε να φιλοξενήσει superluminality και να αποκτήσουν κομψό εξηγήσεις των αστροφυσικά φαινόμενα που περιγράφονται σε αυτό το άρθρο. Ενιαία εξήγηση μας για GRBs και συμμετρική ραδιόφωνο πηγές, Ως εκ τούτου,, έχει επιπτώσεις όσον αφορά την επίτευξη ως βασική κατανόηση μας για τη φύση του χώρου και του χρόνου.


Φωτογραφία NASA Goddard Φωτογραφίες και βίντεο

Σχόλια

4 thoughts on “Are Radio Sources and Gamma Ray Bursts Luminal Booms?”

  1. Thulasides,

    I like it. I see a number of good reasons to hold on to this idea as potentially true.

    Often, but not always, the simple answer turns out to be correct, even when initially rejected as clashing with established orthodoxy. It is also wise to avoid spurious simplicity when it fails Popper’s test of falsifiability, such as the many worlds ‘theory’.

    What I like about this is that it is firmly based in the world of pre-established physics. This is in my view essential given the many fundamental problems of post 1900 Φυσική.

    Let us say for a minute that this explanation might be correct. We are talking then about a shock wave in an underlying background substance that has been comprehensively rejected. Putting that aside, which you are careful not to do, we might ask what would be some of the properties of a universe consistent with your model and hence with an aether.

    We would find, για παράδειγμα, that the slowing of clocks was Lorentzian but not relativistic in principle. This is indeed what we see in the clocks in planes experiment, with the eastbound clock ‘running fastcompared to the other two, as if travelling more slowly in relation to some preferred background. The experiment even suggests a remarkably simple way of determining that preferred frame.

    We would find that the motion of the Earth was discernable from observations of any general background radiation, such as the CMBR. Ξανά, as observed.

    We would be able to view light as a wave, as Schrodinger did, and to use his work to explain ‘particle like’ αποτελέσματα.

    We would need to re-read Maxwell, who assumed a background medium, and rethink the apparent contradictions in his work, in particular his conclusion that light is a transverse wave. Όντως, his assumption that electromagnetism involved vortices would fit with the medium you now invoke, and the manner of his calculations on light suggest that it is (transverse) ripples on these vortices that he misinterpreted as light. Such a medium as Schrodinger, Maxwell, Hafele and Keating, Wm & JJ Thomson, and now yourself invoke, would be expected to sustain longitudinal (pressure) waves, removing the need for the hypothesis of the photon, and fitting very nicely with your shock wave theory.

    Lots more. Are you sure you want to go down this road? Modern theory has fragmented and its basis is showing signs of unravelling, so perhaps you should!

    1. Hi Roger,

      Thanks for posting your comment. You are right, there is more to this line of thinking than just GRBs and AGN jets. The sequel to this paper (http://www.thulasidas.com/2008-11/light-travel-time-effects-and-cosmological-features.htm) discusses some of the implications. But this sequel was too speculative to get published in any decent journal.

      Αυτή τη στιγμή, I am too busy with my day job to worry about these things, but I do hope to get back to physics (and may be even philosophy) in a couple of years.

      cheers,
      – Χέρια

Τα σχόλια είναι κλειστά.