Là nguồn Radio và Gamma Ray Burst Luminal bùng nổ?

Bài viết này đã được đăng trên tạp chí quốc tế về Vật lý hiện đại D (IJMP–D) trong 2007. Nó nhanh chóng trở thành Điều đầu Accessed của tạp chí bởi Jan 2008.

Mặc dù nó có vẻ giống như một bài vật lý lõi cứng, đó là trong thực tế, một ứng dụng của cái nhìn sâu sắc triết học thấm blog này và cuốn sách của tôi.

Phiên bản blog này có chứa các trừu tượng, giới thiệu và kết luận. Phiên bản đầy đủ của bài viết có sẵn như là một tập tin PDF.

Tạp chí Tài liệu tham khảo: IJMP-D Full. 16, Không. 6 (2007) Trang. 983–1000.

.

Tóm tắt

Sự mềm của hào quang GRB mang nét tương đồng đáng kể vào sự phát triển tần số trong một sự bùng nổ âm. Vào cuối phía trước của hình nón nổ siêu âm, tần số là vô hạn, giống như một Gamma Ray Burst (GRB). Bên trong nón, tần số nhanh chóng giảm xuống phạm vi hạ âm và nguồn âm thanh xuất hiện ở hai nơi cùng một lúc, bắt chước các nguồn sóng radio hai thùy. Mặc dù một “luminal” bùng nổ vi phạm bất biến Lorentz và do đó bị cấm, đó là hấp dẫn để làm việc trên các chi tiết và so sánh chúng với dữ liệu hiện có. Thói quen này được tăng cường bởi các superluminality quan sát trong những thiên thể kết hợp với các nguồn phát thanh và một số GRB. Trong bài viết này, chúng tôi tính toán sự biến đổi theo thời gian và không gian của tần số quan sát từ một sự bùng nổ luminal giả và hiển thị giống nhau đáng kể giữa các tính toán của chúng tôi và quan sát hiện tại.

Giới thiệu

Sự bùng nổ âm thanh được tạo ra khi một đối tượng phát ra âm thanh đi qua các phương tiện nhanh hơn so với tốc độ âm thanh trong môi trường đó. Khi đối tượng đi qua trung, âm thanh nó phát ra tạo ra một sóng hình nón, như trong hình 1. Tần số âm thanh ở đầu sóng này là vô hạn vì sự chuyển dịch Doppler. Tần số phía sau sóng hình nón giảm đáng kể và nhanh chóng đạt đến phạm vi hạ âm. Tiến hóa tần số này là đáng kể tương tự như hào quang tiến hóa của một tia gamma nổ (GRB).

Sonic Boom
Hình 1:. Sự phát triển của tần số sóng âm thanh là kết quả của hiệu ứng Doppler trong chuyển động siêu âm. Các đối tượng siêu âm S được di chuyển dọc theo mũi tên. Các sóng âm thanh được "đảo" do sự chuyển động, để các sóng phát ra ở hai điểm khác nhau trong hợp nhất quỹ đạo và đạt được quan sát (tại O) cùng một lúc. Khi sóng đánh người quan sát, tần số vô. Sau đó, tần số giảm nhanh.

Gamma Ray Burst là rất ngắn, nhưng nhấp nháy cường độ mạnh \gamma quang trên bầu trời, kéo dài từ một vài mili giây đến vài phút, và hiện nay được cho là bắt nguồn từ sự sụp đổ sao đại hồng thủy. Nhấp nháy ngắn (lượng khí thải nhanh chóng) được theo sau bởi một hào quang năng lượng dần dần nhẹ nhàng hơn. Do đó, ban đầu \gamma tia được kịp thời thay thế bằng tia X, ánh sáng và thậm chí là sóng tần số vô tuyến. Làm mềm này của quang phổ đã được biết đến trong một thời gian, và được mô tả lần đầu tiên sử dụng một hypernova (quả cầu lửa) mô hình. Trong mô hình này, một quả cầu lửa relativistically mở rộng sản xuất \gamma phát thải, và phổ biến mềm khi quả cầu lửa nguội đi xuống. Mô hình tính toán năng lượng phát hành trong \gamma khu vực như 10^ {53}10^ {54} erg trong một vài giây. Sản lượng năng lượng này tương tự về 1000 lần tổng năng lượng phát hành của mặt trời trên toàn bộ cuộc đời của nó.

Gần đây hơn, một phân rã nghịch đảo của năng lượng đỉnh cao với thay đổi thời gian cố định đã được sử dụng để thực nghiệm phù hợp với thời gian quan sát quá trình tiến hóa của năng lượng cao nhất bằng cách sử dụng một mô hình collapsar. Theo mô hình này, GRB được tạo ra khi năng lượng của dòng chảy tương đối cao trong sự sụp đổ sao được tiêu tan, với các máy bay phản lực bức xạ dẫn đến góc cạnh đúng đối với dòng tầm mắt của mình. Mô hình collapsar ước tính sản lượng năng lượng thấp hơn vì giải phóng năng lượng là không đẳng hướng, nhưng tập trung dọc theo các máy bay phản lực. Tuy nhiên, tỷ lệ các sự kiện collapsar đã được sửa chữa cho các phần của góc khối trong đó các máy bay phản lực phóng xạ có thể xuất hiện như là GRB. GRB được quan sát gần với tỷ lệ mỗi ngày một lần. Do đó, tỷ lệ dự kiến ​​của các sự kiện đại hồng thủy tạo năng lượng cho GRB là thứ tự của 10^410^6 mỗi ngày. Do mối quan hệ nghịch đảo giữa tốc độ và sản lượng năng lượng ước tính, tổng năng lượng phát hành mỗi quan sát GRB vẫn giữ nguyên.

Nếu chúng ta nghĩ về một GRB như một hiệu ứng tương tự như sự bùng nổ âm chuyển động siêu âm, nhu cầu năng lượng đại hồng thủy giả trở nên không cần thiết. Một tính năng nhận thức của chúng ta về đối tượng siêu âm là chúng ta nghe các nguồn âm thanh ở hai vị trí khác nhau cùng một lúc, như minh họa trong hình 2. Hiệu lực tò mò này xảy ra vì các sóng âm thanh phát ra ở hai điểm khác nhau trong quỹ đạo của các đối tượng siêu đạt được quan sát ở ngay cùng một thời. Kết quả cuối cùng của hiệu ứng này là nhận thức của một cặp đối xứng lùi các nguồn âm thanh, mà, trong thế giới luminal, là một mô tả tốt các nguồn phát thanh đối xứng (Nguồn Đài phát thanh đôi Kết hợp với Galactic Hạt nhân hoặc DRAGN).

superluminality
Hình 2:. Các đối tượng đang bay từ để A thông qua B với tốc độ siêu âm liên tục. Hãy tưởng tượng rằng các đối tượng phát ra âm thanh trong quá trình du lịch của mình. Những âm thanh phát ra tại điểm (mà là gần điểm tiếp cận gần nhất B) đạt các quan sát viên tại O trước khi âm thanh phát ra trước đó tại . Ngay khi âm thanh tại một điểm trước đó đến người quan sát, âm thanh phát ra tại một điểm sau nhiều A cũng đạt O. Vì vậy,, âm thanh phát ra ở A đến người quan sát cùng một lúc, cho ấn tượng rằng các đối tượng là hai điểm này cùng một lúc. Nói cách khác, người quan sát nghe thấy hai đối tượng di chuyển ra khỏi chứ không phải là một đối tượng thực.

Nguồn phát thanh thường đối xứng và dường như gắn liền với lõi thiên hà, biểu hiện được coi là kỳ dị của không-thời gian hay sao neutron. Các lớp khác nhau của các đối tượng này có liên quan với Active Galactic Hạt nhân (AGN) được tìm thấy trong năm mươi năm qua. Hình 3 cho thấy các thiên hà vô tuyến Cygnus A, một ví dụ về một nguồn sóng radio và là một trong các đối tượng sóng vô tuyến sáng. Nhiều tính năng của nó là chung cho hầu hết các nguồn phát thanh xạ: các thùy đôi đối xứng, một dấu hiệu của một lõi, sự xuất hiện của máy bay phản lực cho ăn các thùy và các điểm nóng. Một số nhà nghiên cứu đã báo cáo tính năng động học chi tiết hơn, chẳng hạn như chuyển động thích hợp của các điểm nóng trong các thùy.

Nguồn phát thanh đối xứng (thiên hà hoặc xạ) và GRB có thể xuất hiện là hiện tượng hoàn toàn khác biệt. Tuy nhiên, lõi của họ cho thấy một sự tiến hóa thời gian tương tự trong năng lượng đỉnh cao, nhưng với hằng số thời gian rất khác nhau. Các quang phổ của GRB nhanh chóng phát triển từ \gamma khu vực với một hào quang quang học hoặc thậm chí RF, tương tự như sự phát triển quang phổ của các điểm nóng của một nguồn phát thanh khi chúng di chuyển từ cốt lõi để các thùy. Tương đồng khác đã bắt đầu thu hút sự chú ý trong những năm gần đây.

Bài viết này tìm hiểu sự tương đồng giữa một giả thuyết “luminal” bùng nổ và hai hiện tượng vật lý thiên văn, mặc dù như một sự bùng nổ luminal bị cấm bởi bất biến Lorentz. Điều trị GRB như là một biểu hiện của một giả thuyết kết quả bùng nổ luminal trong một mô hình thống nhất hai hiện tượng này và làm cho dự đoán chi tiết về chuyển động của họ.

CygA
Hình 3:.Các đài phát thanh và máy bay phản lực thùy tại đài thiên hà hyperluminous Cygnus A. Các điểm nóng trong hai thùy, khu vực cốt lõi và các máy bay phản lực có thể thấy rõ. (Sao chép từ một sự lịch sự hình ảnh của NRAO / AUI.)

Kết luận

Trong bài viết này, chúng ta nhìn vào sự tiến hóa không thời gian của một đối tượng siêu âm (cả về vị trí của nó và tần số âm thanh chúng ta nghe). Chúng tôi đã cho thấy rằng nó gần giống GRB và DRAGNs nếu chúng ta mở rộng các tính toán với ánh sáng, mặc dù một sự bùng nổ luminal sẽ đòi hỏi phải chuyển động siêu ánh sáng và do đó bị cấm.

Khó khăn này không phụ thuộc, chúng tôi trình bày một mô hình thống nhất cho Gamma Ray Burst và máy bay phản lực như nguồn vô tuyến dựa trên chuyển động siêu ánh sáng số lượng lớn. Chúng tôi đã cho thấy rằng một đối tượng siêu ánh sáng duy nhất bay trên lĩnh vực của chúng ta về tầm nhìn sẽ xuất hiện với chúng ta như sự tách biệt đối xứng của hai đối tượng từ một lõi cố định. Sử dụng thực tế này làm cho mô hình máy bay phản lực đối xứng và GRB, chúng tôi giải thích tính năng động học của họ về số lượng. Đặc biệt, chúng tôi cho thấy rằng các góc tách các điểm nóng là parabol trong thời gian, và dịch chuyển đỏ của hai điểm nóng là gần như giống hệt nhau. Thậm chí thực tế là quang phổ của các điểm nóng là ở khu vực tần số vô tuyến được giải thích bằng cách giả sử chuyển động hyperluminal và sự dịch chuyển đỏ hậu quả của bức xạ vật đen của một ngôi sao điển hình. Thời gian tiến hóa của bức xạ vật đen của một đối tượng siêu ánh sáng là hoàn toàn phù hợp với làm mềm của quang phổ quan sát được trong GRB và các nguồn phát thanh. Ngoài ra, mô hình của chúng tôi giải thích tại sao có sự thay đổi màu xanh có ý nghĩa ở các khu vực cốt lõi của nguồn sóng radio, lý do tại sao các nguồn phát thanh dường như được liên kết với các thiên hà quang học và lý do tại sao GRB xuất hiện tại các điểm ngẫu nhiên không có dấu hiệu cho thấy trước sự xuất hiện sắp tới của họ.

Mặc dù nó không giải quyết các vấn đề năng lượng học (nguồn gốc của superluminality), mô hình của chúng tôi đưa ra một lựa chọn hấp dẫn dựa trên cách chúng ta sẽ cảm nhận chuyển động siêu ánh sáng giả. Chúng tôi trình bày một tập hợp các dự đoán và so sánh với dữ liệu hiện tại ra khỏi DRAGNs và GRB. Các tính năng như xanh xao của lõi, đối xứng của các thùy, các thoáng qua \gamma và vụ nổ X-Ray, sự tiến hóa đo quang phổ dọc theo tất cả máy bay phản lực tìm lời giải thích tự nhiên và đơn giản trong mô hình này là những hiệu ứng cảm nhận. Được cổ vũ bởi thành công ban đầu này, chúng tôi có thể chấp nhận mô hình của chúng tôi dựa trên luminal bùng nổ như một mô hình làm việc cho những hiện tượng vật lý thiên văn.

Nó đã được nhấn mạnh rằng hiệu ứng tri giác có thể giả mạo vi phạm rõ ràng như vật lý truyền thống. Một ví dụ về tác dụng như vậy là chuyển động siêu ánh sáng rõ ràng, đã được giải thích và dự đoán trong bối cảnh của lý thuyết tương đối đặc biệt, ngay cả trước khi nó được thực sự quan sát. Mặc dù quan sát chuyển động siêu ánh sáng là điểm khởi đầu đằng sau công việc được trình bày trong bài viết này, nó không có nghĩa là một dấu hiệu của tính hợp lệ của mô hình của chúng tôi. Sự giống nhau giữa một sự bùng nổ âm thanh và sự bùng nổ luminal giả định trong quá trình tiến hóa không thời gian và quang phổ được trình bày ở đây như là một tò mò, mặc dù có thể không lành mạnh, nền tảng cho mô hình của chúng tôi.

Một lon, Tuy nhiên, lập luận rằng lý thuyết tương đối đặc biệt (SR) không đối phó với superluminality và, Do đó,, chuyển động và luminal bùng nổ siêu ánh sáng không phù hợp với SR. Bằng chứng là câu mở đầu của bài báo gốc của Einstein, động lực chính cho SR là một công thức hiệp biến của phương trình Maxwell, mà đòi hỏi một sự thay đổi phối hợp bắt nguồn dựa một phần vào thời gian đi lại ánh sáng (LTT) tác động, và một phần trên giả định rằng ánh sáng truyền với tốc độ tương tự đối với tất cả các khung quán tính. Mặc dù sự phụ thuộc này trên LTT, những tác động LTT hiện nay được cho là áp dụng trên một không-thời gian mà tuân theo SR. SR là một định nghĩa về không gian và thời gian (hoặc, nói chung, thực tế) để chứa hai định đề cơ bản của nó. Nó có thể là có một cấu trúc sâu hơn vào không gian-thời gian, trong đó SR chỉ là nhận thức của chúng tôi, lọc qua những tác động LTT. Bằng cách xử lý chúng như là một ảo ảnh quang học được áp dụng vào một không-thời gian mà tuân theo SR, chúng tôi có thể được tăng gấp đôi kể chúng. Chúng tôi có thể tránh trùng lặp bởi gỡ rối các hiệp phương sai của phương trình Maxwell từ phối hợp biến đổi một phần của SR. Xử lý các tác động LTT riêng (mà không cần gán hậu quả của tính chất cơ bản của không gian và thời gian), chúng tôi có thể phục vụ superluminality và có được lời giải thích tao nhã của các hiện tượng vật lý thiên văn mô tả trong bài viết này. Giải thích thống nhất của chúng tôi cho GRB và các nguồn phát thanh đối xứng, Do đó,, đã tác động như xa đến như sự hiểu biết của chúng ta về bản chất của không gian và thời gian.


Ảnh: NASA Goddard Hình ảnh và video

Bình luận

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 vật lý.

    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, ví dụ, 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 fast’ compared 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. Một lần nữa, as observed.

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

    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. Trong thực tế, 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. Bạn có quyền, 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.

      Ngay bây giờ, 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,
      – Manoj

Những ý kiến ​​đóng.