रेडियो सूत्रों का कहना है और गामा रे फटने Luminal Booms हैं?

नवम्बर 7, 2008 मनोज 4 टिप्पणियां

यह लेख आधुनिक भौतिकी डी इंटरनेशनल जर्नल में प्रकाशित किया गया था (IJMP–डी) में 2007. यह जल्द ही बन गया ऊपर पहुँचा अनुच्छेद जर्नल द्वारा की जनवरी 2008.

यह एक हार्ड कोर भौतिकी लेख की तरह लग सकता है, यह वास्तव में इस ब्लॉग और मेरी किताब permeating दार्शनिक अंतर्दृष्टि का एक आवेदन पत्र है.

इस ब्लॉग संस्करण सार शामिल, परिचय और निष्कर्ष. लेख के पूर्ण संस्करण एक पीडीएफ फाइल के रूप में उपलब्ध है.

जर्नल संदर्भ: IJMP डी पूर्ण. 16, ऐसा नहीं. 6 (2007) पीपी. 983–1000.

सार

GRB खौफ के साये की नरमी एक ध्वनि बूम में आवृत्ति विकास के लिए उल्लेखनीय समानता भालू. ध्वनि बूम शंकु के सामने के छोर पर, आवृत्ति अनंत है, एक गामा किरण फट ज्यादा पसंद (GRB). शंकु के अंदर, आवृत्ति तेजी infrasonic पर्वतमाला के लिए कम हो जाती है और ध्वनि स्रोत एक ही समय में दो स्थानों पर दिखाई देता है, डबल lobed रेडियो सूत्रों नकल उतार. हालांकि एक “luminal” बूम Lorentz invariance के उल्लंघन करती है और इसलिए मना किया है, यह विवरण बाहर काम करते हैं और मौजूदा डेटा के साथ उनकी तुलना करने के लिए आकर्षक है. इस प्रलोभन आगे रेडियो स्रोतों और कुछ GRBs साथ जुड़े आकाशीय पिंडों में मनाया superluminality से बढ़ी है. इस लेख में, हम एक काल्पनिक luminal बूम से मनाया आवृत्तियों के अस्थायी और स्थानिक विभिन्नता की गणना और हमारी गणना और वर्तमान टिप्पणियों के बीच उल्लेखनीय समानता दिखाने.

परिचय

ध्वनि उत्सर्जन एक वस्तु तेज ध्वनि की गति से भी है कि मध्यम में मध्यम से होकर गुजरता है जब एक ध्वनि बूम बनाया है. वस्तु मध्यम traverses के रूप में, यह उत्सर्जन करता है ध्वनि एक शंक्वाकार wavefront बनाता है, आकृति में दिखाए 1. इस wavefront पर ध्वनि आवृत्ति क्योंकि डॉपलर पारी की अनंत है. शंक्वाकार wavefront पीछे आवृत्ति नाटकीय रूप से चला जाता है और जल्द ही infrasonic सीमा तक पहुँच जाता है. यह आवृत्ति विकास एक गामा किरण फट के विकास के खौफ के साये उल्लेखनीय समान है (GRB).

Sonic Boom — चित्रा 1:. सुपरसोनिक गति में डॉपलर प्रभाव का एक परिणाम के रूप में ध्वनि तरंगों की आवृत्ति विकास. सुपरसोनिक वस्तु एस तीर के साथ आगे बढ़ रहा है. ध्वनि तरंगों के कारण प्रस्ताव को "उलटा कर रहे हैं", तो लहरों प्रक्षेपवक्र मर्ज में दो अलग अलग बिंदुओं पर उत्सर्जित और प्रेक्षक तक पहुँचने कि (हे पर) एक ही समय में. Wavefront पर्यवेक्षक हिट, आवृत्ति अनंत है. उसके बाद, आवृत्ति तेजी से कम हो जाती है.

गामा रे फटने बहुत ही संक्षिप्त हैं, लेकिन की तीव्र चमक $\gamma$ आकाश में किरणें, कई मिनट के लिए कुछ मिसे से स्थायी, और वर्तमान में दुर्घटना तारकीय गिर से निर्गत होना माना जाता है. कम चमक (शीघ्र उत्सर्जन) उत्तरोत्तर नरम ऊर्जा का एक खौफ के साये से पालन कर रहे हैं. इस प्रकार, प्रारंभिक $\gamma$ किरणों तुरंत एक्स रे द्वारा प्रतिस्थापित कर रहे हैं, प्रकाश और भी रेडियो आवृत्ति तरंगों. स्पेक्ट्रम की इस नरमी को कुछ समय के लिए जाना जाता है, और पहली बार एक hypernova का उपयोग वर्णित किया गया (आग का गोला) मॉडल. इस मॉडल में, एक relativistically विस्तार आग का गोला का उत्पादन $\gamma$ उत्सर्जन, आग का गोला शांत होता है के रूप में और स्पेक्ट्रम softens. मॉडल में जारी की ऊर्जा की गणना करता है $\gamma$ क्षेत्र के रूप में $10^ {53}$ — $10^ {54}$ कुछ ही सेकंड में ERGs. यह ऊर्जा उत्पादन के बारे में के समान है 1000 बार अपने पूरे जीवनकाल में सूर्य द्वारा जारी कुल ऊर्जा.

अभी हाल ही में, समय लगातार बदलती के साथ शिखर ऊर्जा की एक व्युत्क्रम क्षय अनुभव से एक collapsar मॉडल का उपयोग शिखर ऊर्जा का मनाया समय विकास फिट करने के लिए इस्तेमाल किया गया है. इस मॉडल के अनुसार, GRBs तारकीय गिर में अत्यधिक relativistic प्रवाह की ऊर्जा छितराया हुआ है जब उत्पादित कर रहे हैं, परिणामस्वरूप विकिरण विमानों दृष्टि की हमारी लाइन के संबंध में ठीक से angled साथ. ऊर्जा रिलीज isotropic नहीं है क्योंकि collapsar मॉडल एक कम ऊर्जा उत्पादन का अनुमान, लेकिन विमानों साथ केंद्रित. हालांकि, collapsar घटनाओं की दर विकिरण विमानों GRBs के रूप में दिखाई दे सकता है जो भीतर ठोस कोण के अंश के लिए सही हो गया है. GRBs एक बार एक दिन की दर से मोटे तौर पर मनाया जाता है. इस प्रकार, GRBs शक्ति दुर्घटना घटनाओं की उम्मीद की दर के आदेश का है $10^4$ — $10^6$ प्रतिदिन. क्योंकि दर और अनुमानित ऊर्जा उत्पादन के बीच इस व्युत्क्रम संबंध की, मनाया GRB प्रति जारी की कुल ऊर्जा ही रहता है.

हम सुपरसोनिक गति में ध्वनि बूम के लिए इसी तरह के एक प्रभाव के रूप में एक GRB के बारे में सोच, ग्रहण दुर्घटना ऊर्जा आवश्यकता को ज़रूरत से ज़्यादा हो जाता है. सुपरसोनिक वस्तु के बारे में हमारी धारणा की एक अन्य विशेषता यह है कि हम एक ही समय में दो अलग अलग स्थान पर ध्वनि स्रोत सुनना है, चित्रा में सचित्र के रूप में 2. सुपरसोनिक वस्तु की गति में दो अलग अलग बिंदुओं पर उत्सर्जित ध्वनि तरंगों समय में एक ही पल में पर्यवेक्षक तक पहुँचने क्योंकि यह उत्सुक प्रभाव जगह लेता है. इस आशय का अंतिम परिणाम ध्वनि स्रोतों का एक संतुलित रूप से घटता चला जोड़ी की धारणा है, जो, luminal दुनिया में, सममित रेडियो स्रोतों का अच्छा वर्णन है (गांगेय नाभिक या DRAGN साथ जुड़े डबल रेडियो स्रोत).

superluminality — चित्रा 2:. वस्तु से उड़ रही है को $A$ के माध्यम से और $B$ एक निरंतर सुपरसोनिक गति से. वस्तु अपनी यात्रा के दौरान ध्वनि का उत्सर्जन करता है कि कल्पना कीजिए. बिंदु पर उत्सर्जित ध्वनि (निकटतम दृष्टिकोण के बिंदु के पास जो है $B$ ) पर्यवेक्षक पर पहुँचता $O$ ध्वनि पर पहले उत्सर्जित पहले . पल जब किसी पूर्व बिंदु पर ध्वनि पर्यवेक्षक पहुँचता, एक बहुत बाद बिंदु पर उत्सर्जित ध्वनि $A$ भी पहुंचता है $O$ . इतना, पर उत्सर्जित ध्वनि $A$ और एक ही समय में पर्यवेक्षक पहुँचता, छाप दे वस्तु एक ही समय में इन दो बिंदुओं पर है कि. दूसरे शब्दों में, पर्यवेक्षक दो वस्तुओं से दूर जा सुनता बजाय एक वास्तविक वस्तु.

चित्रा 2:. वस्तु से उड़ रही है को $A$ के माध्यम से और $B$ एक निरंतर सुपरसोनिक गति से. वस्तु अपनी यात्रा के दौरान ध्वनि का उत्सर्जन करता है कि कल्पना कीजिए. बिंदु पर उत्सर्जित ध्वनि (निकटतम दृष्टिकोण के बिंदु के पास जो है $B$ ) पर्यवेक्षक पर पहुँचता $O$ ध्वनि पर पहले उत्सर्जित पहले . पल जब किसी पूर्व बिंदु पर ध्वनि पर्यवेक्षक पहुँचता, एक बहुत बाद बिंदु पर उत्सर्जित ध्वनि $A$ भी पहुंचता है $O$ . इतना, पर उत्सर्जित ध्वनि $A$ और एक ही समय में पर्यवेक्षक पहुँचता, छाप दे वस्तु एक ही समय में इन दो बिंदुओं पर है कि. दूसरे शब्दों में, पर्यवेक्षक दो वस्तुओं से दूर जा सुनता बजाय एक वास्तविक वस्तु.

रेडियो सूत्रों का कहना है आमतौर पर सममित हैं और गेलेक्टिक कोर के साथ जुड़े प्रतीत, अंतरिक्ष समय विलक्षणता या न्यूट्रॉन तारे की वर्तमान माना अभिव्यक्तियों. सक्रिय गांगेय नाभिक के साथ जुड़े इस तरह की वस्तुओं के विभिन्न वर्गों (AGN) पिछले पचास साल में पाए गए. चित्रा 3 रेडियो आकाशगंगा सिग्नस एक से पता चलता है, इस तरह के एक रेडियो स्रोत है और छात्रों को रेडियो वस्तुओं में से एक का एक उदाहरण. अपनी सुविधाओं के कई सबसे extragalactic रेडियो सूत्रों के आम हैं: सममित डबल पालियों, एक कोर का एक संकेत, लोब और आकर्षण के केंद्र खिला विमानों के एक स्वरूप. कुछ शोधकर्ताओं का अधिक विस्तृत kinematical सुविधाओं को सूचित किया है, ऐसे पालियों में आकर्षण के केंद्र की उचित गति के रूप में.

सममित रेडियो स्रोतों (गांगेय या extragalactic) और GRBs पूरी तरह से अलग घटना प्रतीत हो सकता है. हालांकि, उनके कोर शिखर ऊर्जा के क्षेत्र में एक समान समय विकास दिखाने, लेकिन एकदम अलग समय स्थायी साथ. GRBs की स्पेक्ट्रा तेजी से विकसित $\gamma$ एक ऑप्टिकल या भी आरएफ खौफ के साये क्षेत्र, एक रेडियो स्रोत के आकर्षण के केंद्र के वर्णक्रम विकास के लिए इसी तरह वे पालियों करने के लिए कोर से कदम के रूप में. अन्य समानताएं हाल के वर्षों में ध्यान आकर्षित करने के लिए शुरू कर दिया है.

यह लेख एक काल्पनिक बीच समानता की पड़ताल “luminal” बूम और इन दो Astrophysical घटनाएं, इस तरह के एक luminal उछाल Lorentz invariance से मना किया है, हालांकि. इन दोनों घटना को जोड़ता है कि एक मॉडल में एक काल्पनिक luminal उछाल परिणामों की एक मिसाल के रूप में GRB इलाज और उनके कीनेमेटीक्स की विस्तृत भविष्यवाणियों बनाता है.

CygA — चित्रा 3:.hyperluminous रेडियो आकाशगंगा सिग्नस एक में रेडियो जेट और पालियों. दो पालियों में आकर्षण के केंद्र, कोर क्षेत्र और विमानों स्पष्ट रूप से दिखाई दे रहे हैं. (NRAO / AUI की एक छवि सौजन्य से reproduced.)

निष्कर्ष

इस लेख में, हम एक सुपरसोनिक वस्तु की spatio- अस्थायी विकास को देखा (में अपनी स्थिति और हम सुन ध्वनि आवृत्ति दोनों). हम प्रकाश में गणना का विस्तार करने के लिए गए थे तो हम इसे बारीकी से GRBs और DRAGNs के जैसा दिखाया, एक luminal उछाल superluminal गति की जरूरत होगी और इसलिए मना किया है, हालांकि.

इस कठिनाई के बावजूद, हम थोक superluminal गति पर आधारित रेडियो सूत्रों की तरह एक एकीकृत गामा रे फटने के लिए मॉडल और जेट प्रस्तुत. हम दृष्टि से हमारे क्षेत्र में उड़ रहा एक भी superluminal वस्तु एक निश्चित कोर से दो वस्तुओं के सममित जुदाई के रूप में हमें करने के लिए प्रकट होता है कि पता चला. सममित विमानों और GRBs के लिए मॉडल के रूप में इस तथ्य का उपयोग, हम मात्रात्मक उनके विज्ञान सम्बन्धी सुविधाओं समझाया. विशेष रूप से, हम आकर्षण के केंद्र की जुदाई के कोण समय में परवलयिक था कि पता चला, और दो के आकर्षण के केंद्र के redshifts एक दूसरे के लगभग समान थे. आकर्षण के केंद्र के स्पेक्ट्रा रेडियो आवृत्ति क्षेत्र में कर रहे हैं कि यहां तक कि तथ्य hyperluminal गति और एक ठेठ सितारा के काले शरीर विकिरण के फलस्वरूप रेडशिफ़्ट संभालने से समझाया है. एक superluminal वस्तु के काले शरीर विकिरण के समय विकास GRBs और रेडियो स्रोतों में मनाया स्पेक्ट्रा की नरमी के साथ पूरी तरह अनुरूप है. इसके अलावा, रेडियो सूत्रों के मुख्य क्षेत्रों में महत्वपूर्ण नीले बदलाव है क्यों हमारे मॉडल बताते हैं, रेडियो सूत्रों ऑप्टिकल आकाशगंगाओं के साथ जुड़े होने लगते हैं और यही कारण है GRBs उनकी आसन्न उपस्थिति का कोई अग्रिम संकेत के साथ यादृच्छिक अंक पर दिखाई क्यों.

यह ऊर्जा मुद्दों का समाधान नहीं करता है (superluminality की उत्पत्ति), हमारे मॉडल हम काल्पनिक superluminal गति समझना होगा पर आधारित एक साज़िश का विकल्प प्रस्तुत करता है. हम DRAGNs और GRBs से मौजूदा डेटा को उन भविष्यवाणियों का एक सेट प्रस्तुत किया और तुलना. ऐसे कोर की नीलिमा के रूप में सुविधाओं, पालियों की समरूपता, क्षणिक $\gamma$ और एक्स रे फटने, जेट साथ स्पेक्ट्रा मापा विकास सभी अवधारणात्मक प्रभाव के रूप में इस मॉडल में प्राकृतिक और सरल स्पष्टीकरण मिल. इस शुरुआती सफलता से उत्साहित, हम इन Astrophysical घटना के लिए काम कर रहे एक मॉडल के रूप में luminal उफान पर आधारित हमारे मॉडल स्वीकार कर सकते हैं.

यह अवधारणात्मक प्रभाव पारंपरिक भौतिक विज्ञान के रूप में स्पष्ट उल्लंघन बहाना कर सकते हैं कि जोर दिया जाना गया है. इस तरह के एक प्रभाव का एक उदाहरण स्पष्ट superluminal प्रस्ताव है, यह वास्तव में मनाया गया पहले भी विशेष सापेक्षतावाद के संदर्भ में विस्तार से बताया और प्रत्याशित था जो. Superluminal गति का अवलोकन इस लेख में प्रस्तुत काम के पीछे प्रारंभिक बिंदु था हालांकि, कोई हमारे मॉडल की वैधता का एक संकेत का मतलब यह है. एक ध्वनि बूम और स्थानिक लौकिक और वर्णक्रमीय विकास में एक काल्पनिक luminal उछाल के बीच समानता एक जिज्ञासु के रूप में यहां प्रस्तुत किया है, शायद अस्वस्थ यद्यपि, हमारे मॉडल के लिए नींव.

एक कर सकते हैं, हालांकि, तर्क है कि विशेष सापेक्षतावाद (एसआर) superluminality के साथ सौदा नहीं करता है और, इसलिए, superluminal गति और luminal booms एसआर साथ असंगत नहीं हैं. आइंस्टीन के मूल कागज के उद्घाटन के बयान से सबूत के रूप में, एसआर के लिए प्राथमिक प्रेरणा मैक्सवेल के समीकरण का एक covariant तैयार है, एक समन्वय परिवर्तन आंशिक प्रकाश यात्रा के समय के आधार पर निकाली गई जो आवश्यकता (LTT) प्रभाव, और आंशिक रूप से प्रकाश सभी जड़त्वीय फ्रेम करने के लिए सम्मान के साथ एक ही गति से यात्रा है कि इस धारणा पर. LTT पर इस निर्भरता के बावजूद, LTT प्रभाव वर्तमान में एसआर का अनुसरण करता है कि एक अंतरिक्ष समय पर लागू करने के लिए ग्रहण कर रहे हैं. एसआर अंतरिक्ष और समय की एक परिभाषा है (या, अधिक आम तौर पर, वास्तविकता) क्रम में अपने दो बुनियादी तत्वों को समायोजित करने के लिए. यह अंतरिक्ष समय के लिए एक गहरी संरचना है कि हो सकता है, जिनमें से एसआर केवल हमारी धारणा है, LTT प्रभाव के माध्यम से फ़िल्टर्ड. एक ऑप्टिकल भ्रम के रूप में उन्हें इलाज करके एसआर का अनुसरण करता है कि एक अंतरिक्ष समय पर लागू किया जाएगा, हम उन्हें गिनती डबल हो सकता है. हम एसआर का समन्वय परिवर्तनों भाग से मैक्सवेल के समीकरण का सहप्रसरण को अलग से दोहरी गणना से बचने कर सकते हैं. अलग LTT प्रभाव इलाज (अंतरिक्ष और समय की बुनियादी प्रकृति को उनके परिणामों हवाले बिना), हम इस लेख में वर्णित Astrophysical घटना के सुरुचिपूर्ण स्पष्टीकरण superluminality समायोजित और प्राप्त कर सकते हैं. GRBs और सममित रेडियो स्रोतों के लिए हमारे एकीकृत विवरण, इसलिए, निहितार्थ के रूप में दूर अंतरिक्ष और समय की प्रकृति के बारे में हमारी बुनियादी समझ के रूप में पहुँच रहा गया है.

द्वारा फोटो नासा के गोडार्ड फोटो और वीडियो

टिप्पणियां

4 "पर विचार रेडियो स्रोतों और गामा रे फटने Luminal Booms हैं?”

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रोजर Brewis कहते हैं:

जुलाई 7, 2009 पर 3:54 PM

Thulasides,

मुझे यह पसंद है. मैं अच्छे कारणों की एक संख्या इस विचार के रूप में संभावित रूप से सच है पर धारण करने के लिए देखते हैं.

अक्सर, लेकिन हमेशा नहीं, सरल जवाब सही निकला, स्थापित कट्टरपंथियों के साथ टकरा के रूप में खारिज कर दिया, यहां तक कि जब शुरू में. यह यह falsifiability की पॉपर परीक्षण विफल रहता है जब नकली सादगी से बचने के लिए भी बुद्धिमान है, कई संसारों 'सिद्धांत' के रूप में इस तरह के.

क्या मैं इस बारे में की तरह यह दृढ़ विश्वास है कि पूर्व स्थापित भौतिकी की दुनिया में आधारित है. इस पोस्ट के कई मूलभूत समस्याओं को देखते हुए मेरे विचार आवश्यक है 1900 भौतिक विज्ञान.

हमें इस विवरण सही हो सकता है कि एक मिनट के लिए हम कहते हैं. हम व्यापक अस्वीकार कर दिया गया है कि एक अंतर्निहित पृष्ठभूमि पदार्थ में एक सदमे की लहर के बारे में तो बात कर रहे हैं. कि एक तरफ रख, जो तुम नहीं करने के लिए सावधान कर रहे हैं, हम एक Aether साथ इसलिए अपने मॉडल के साथ संगत और एक ब्रह्मांड के गुणों में से कुछ होगा क्या पूछ सकते हैं.

हम मिल जाएगा, उदाहरण के लिए, घड़ियों के धीमा Lorentzian लेकिन सिद्धांत रूप में आपेक्षिकीय नहीं था कि. यह हम विमानों प्रयोग में घड़ियों में क्या देखना वास्तव में है, तेजी से चल रहा eastbound घड़ी 'के साथ’ अन्य दो की तुलना, कुछ पसंदीदा पृष्ठभूमि के संबंध में और अधिक धीरे से यात्रा के रूप में यदि. प्रयोग भी है कि वरीय फ्रेम का निर्धारण करने का एक उल्लेखनीय सरल तरीका पता चलता है.

हम पृथ्वी की गति किसी भी सामान्य पृष्ठभूमि विकिरण की टिप्पणियों से discernable था कि मिल जाएगा, CMBR जैसे. फिर, मनाया के रूप में.

हम एक लहर के रूप में प्रकाश को देखने में सक्षम हो जाएगा, श्रोडिंगर के रूप में किया, और इस तरह 'कण की व्याख्या करने के लिए अपने काम का उपयोग करने के लिए’ प्रभाव.

हम मैक्सवेल फिर से पढ़ने की आवश्यकता होगी, जो एक पृष्ठभूमि मध्यम ग्रहण, और अपने काम में स्पष्ट विरोधाभास पर पुनर्विचार, विशेष रूप से प्रकाश है कि उसके निष्कर्ष एक अनुप्रस्थ लहर है. वास्तव में, विद्युत शामिल भेंवर आप अब आह्वान माध्यम के साथ फिट होगा कि उसकी धारणा, और प्रकाश पर उसकी गणना के तरीके से यह सुझाव है कि (आड़ा) वह प्रकाश के रूप में misinterpreted कि इन भेंवर पर चर्चित. श्रोडिंगर के रूप में इस तरह के एक मध्यम, मैक्सवेल, HAFELE और कीटिंग, WM & जे जे थामसन, और अब अपने आप को आह्वान, अनुदैर्ध्य को बनाए रखने की उम्मीद होगी (दबाव) लहरों, फोटोन की परिकल्पना के लिए की जरूरत को हटाने, और अपने सदमे की लहर सिद्धांत के साथ बहुत अच्छी तरह से ढाले.

बहुत अधिक. क्या आप इस सड़क के नीचे जाने के लिए चाहते हैं? आधुनिक सिद्धांत खंडित हो गया है और इसके आधार unraveling के संकेत दे रहा है, तो शायद आप चाहिए!
1. मनोज कहते हैं:
  
  जुलाई 8, 2009 पर 8:33 पर
  
  हाय रोजर,
  
  अपनी टिप्पणी पोस्ट करने के लिए धन्यवाद. तुम सही हो, बस GRBs और AGN विमानों की तुलना में सोच के इस लाइन के लिए और अधिक है. इस पत्र के लिए अगली कड़ी (http://www.thulasidas.com/2008-11/light-travel-time-effects-and-cosmological-features.htm) निहितार्थ से कुछ की चर्चा. लेकिन यह अगली कड़ी किसी भी सभ्य जर्नल में प्रकाशित करने के लिए भी सट्टा था.
  
  अभी, मैं इन चीजों के बारे में चिंता करने के लिए अपने दिन नौकरी के साथ बहुत व्यस्त हूँ, लेकिन मैं वापस भौतिकी के लिए प्राप्त करने की उम्मीद करते हैं (और यहां तक कि दर्शन हो सकते हैं) साल के एक जोड़े में.
  
  – चीयर्स,
  – मनोज

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