Perjalanan cahaya Kesan Masa dan Ciri-ciri kosmologi

Artikel yang tidak diterbitkan adalah sekuel kepada kertas saya sebelum ini (juga mencatatkan di sini kerana “Adakah Sumber Radio dan Gamma Ray Pecah berongga Booms?“). Versi blog mengandungi abstrak, pengenalan dan kesimpulan. Versi penuh artikel ini boleh didapati sebagai fail PDF.

.

Abstrak

Kesan masa perjalanan cahaya (LTT) adalah manifestasi optik kelajuan terhingga cahaya. Mereka juga boleh dianggap sebagai kekangan persepsi kepada gambar kognitif ruang dan masa. Berdasarkan tafsiran kesan LTT, kita baru-baru ini membentangkan model hipotetikal baru untuk variasi masa dan ruang spektrum Gamma Ray Pecah (GRB) dan sumber-sumber radio. Dalam artikel ini, kita mengambil analisis lanjut dan menunjukkan bahawa kesan LTT boleh menyediakan rangka kerja yang baik untuk menerangkan ciri-ciri kosmologi seperti pemerhatian Redshift alam semesta yang berkembang, dan radiasi latar belakang gelombang mikro kosmik. Penyatuan ini fenomena seolah-olah berbeza dengan panjang lebar dan masa skala yang jauh berbeza, bersama-sama dengan konsep kesederhanaan yang, boleh dianggap sebagai petunjuk yang ingin tahu kegunaan rangka kerja ini, jika tidak kesahihannya.

Pengenalan

Kelajuan terhingga cahaya memainkan peranan penting dalam bagaimana kita melihat jarak dan kelajuan. Fakta ini tidak harus datang sebagai satu kejutan kerana kita tahu bahawa perkara yang tidak kerana kita lihat mereka. Matahari yang kita lihat, misalnya, sudah berusia lapan minit dengan masa yang kita lihat. Kelewatan ini adalah remeh; jika kita mahu tahu apa yang sedang berlaku di matahari kini, apa yang harus kita lakukan adalah menunggu selama lapan minit. Kami, tetap, perlu “betul” untuk penyelewengan ini persepsi kita kerana kelajuan terhingga cahaya sebelum kita boleh percaya apa yang kita lihat.

Apa yang menghairankan (dan jarang diketengahkan) ialah apabila ia datang kepada penderiaan gerakan, kita tidak boleh back-mengira cara yang sama kita mengambil kelewatan melihat matahari. Jika kita melihat objek angkasa bergerak pada kelajuan tinggi improbably, kita tidak boleh memikirkan bagaimana cepat dan dalam apa arah ia “benar-benar” bergerak tanpa membuat andaian lanjut. Salah satu cara untuk menangani masalah ini adalah untuk mengada-adakan yang herotan dalam persepsi kita gerakan dengan sifat-sifat asas arena fizik — ruang dan masa. Satu lagi tindakan adalah untuk menerima pemotongan antara persepsi kita dan asas “realiti” dan berurusan dengan ia dalam beberapa cara.

Meneroka pilihan kedua, kita menganggap realiti asas yang menimbulkan gambar dilihat kami. Kami seterusnya model realiti asas ini sebagai mematuhi mekanik klasik, dan bersenam gambar dilihat melalui radas persepsi. Dalam erti kata lain, kami tidak mempersekutukan manifestasi kelajuan terhingga cahaya dengan sifat-sifat realiti asas. Sebaliknya, kita bersenam gambar dilihat kami bahawa model ini meramalkan dan mengesahkan sama ada sifat-sifat kita perhatikan boleh berasal dari kekangan persepsi ini.

Angkasa, objek di dalamnya, dan gerakan mereka, oleh dan besar, produk persepsi optik. Satu cenderung untuk mengambil ia untuk diberikan bahawa persepsi timbul daripada realiti sebagai salah melihatnya. Dalam artikel ini, kami mengambil pendirian bahawa apa yang kita lihat adalah gambaran yang tidak lengkap atau diputarbelitkan realiti yang mendasari. Lagi, kita cuba keluar mekanik klasik untuk realiti asas (yang mana kita menggunakan istilah seperti mutlak, realiti noumenal atau fizikal) yang tidak menyebabkan persepsi kita untuk melihat jika ia sesuai dengan gambar dilihat kami (yang kita boleh merujuk kepada realiti kerana merasakan atau luar biasa).

Perhatikan bahawa kita tidak membayangkan bahawa manifestasi persepsi adalah khayalan semata-mata. Mereka tidak; mereka memang sebahagian daripada realiti merasakan kita kerana realiti adalah hasil akhir persepsi. Wawasan ini boleh menjadi kenyataan di belakang terkenal Goethe, “Ilusi optik optik adalah kebenaran.”

Kami memohon garis pemikiran ini kepada masalah fizik baru-baru ini. Kita melihat evolusi spektrum yang GRB dan mendapati ia menjadi amat serupa dengan yang dalam ledakan sonik. Dengan menggunakan fakta ini, kami menyampaikan model untuk GRB sebagai persepsi kita daripada “berongga” boom, dengan pemahaman bahawa ia adalah gambar kami dilihat realiti yang taat kepada Lorentz invariance dan model kami untuk realiti asas (menyebabkan gambar dilihat) menyalahi fizik kerelatifan. Perjanjian yang ketara antara model dan ciri-ciri yang diperhatikan, Walau bagaimanapun, dilanjutkan selepas GRBs sumber radio simetri, yang juga boleh dianggap sebagai kesan persepsi booms berongga hipotetikal.

Dalam artikel ini, kita melihat implikasi lain model yang. Kita mulakan dengan persamaan antara masa perjalanan cahaya (LTT) kesan dan transformasi koordinat di Relativiti Khas (SR). Persamaan ini adalah tidak menghairankan kerana SR berasal sebahagiannya kepada kesan LTT. Kami kemudian mencadangkan satu tafsiran SR sebagai perasmian kesan LTT dan mengkaji beberapa fenomena kosmologi diperhatikan berdasarkan tafsiran ini.

Persamaan antara Light Travel Kesan Masa dan SR

Kerelatifan khas bertujuan linear koordinat transformasi antara sistem koordinat dalam gerakan berkenaan dengan satu sama lain. Kita boleh mengesan asal-usul kelinearan kepada andaian tersembunyi pada sifat ruang dan masa dibina ke SR, seperti yang dinyatakan oleh Einstein: “Di tempat yang pertama ia adalah jelas bahawa persamaan linear mesti disebabkan oleh sifat-sifat kehomogenan yang kita sifat ruang dan masa.” Oleh kerana andaian ini kelinearan, terbitan asal persamaan transformasi mengabaikan asimetri antara menghampiri dan surut objek. Kedua-dua objek mendekati dan surut boleh digambarkan oleh dua sistem koordinat yang sentiasa semakin menjauhi antara satu sama lain. Sebagai contoh, jika sistem K bergerak berkenaan dengan sistem yang lain k bersama-sama X paksi positif k, maka satu objek dalam keadaan rehat K pada yang positif x adalah surut manakala objek lain pada negatif x menghampiri pemerhati pada asal-usul k.

Koordinat transformasi dalam kertas asal Einstein berasal, di bahagian, manifestasi masa perjalanan cahaya (LTT) kesan dan kesan mengenakan kesabaran kelajuan cahaya dalam semua rangka inersia. Perkara yang paling jelas dalam eksperimen pemikiran yang pertama, di mana pemerhati bergerak dengan joran mencari jam mereka tidak disegerakkan kerana perbezaan dalam masa perjalanan cahaya di sepanjang rod. Walau bagaimanapun, dalam tafsiran semasa SR, transformasi koordinat dianggap sebagai harta asas ruang dan masa.

Salah satu kesukaran yang timbul daripada tafsiran SR adalah bahawa definisi halaju relatif antara dua bingkai inersia menjadi kabur. Jika ia adalah halaju bingkai bergerak seperti yang diukur oleh pemerhati, maka gerakan superluminal yang diperhatikan dalam jet radio bermula dari kawasan teras menjadi pelanggaran SR. Jika ia adalah halaju yang perlu kita simpulkan dengan mempertimbangkan kesan LT, maka kita perlu mengambil kerja ad-hoc andaian tambahan yang superluminality dilarang. Kesulitan mencadangkan bahawa ia mungkin lebih baik untuk menguraikan kesan masa perjalanan cahaya dari seluruh SR.

Dalam seksyen ini, kita akan mempertimbangkan ruang dan masa sebagai sebahagian daripada model kognitif dicipta oleh otak, dan berhujah bahawa relativiti khas terpakai kepada model kognitif. Realiti mutlak (di mana ruang-masa SR-seperti adalah persepsi kita) tidak perlu mematuhi sekatan SR. Khususnya, objek tidak terhad kepada kelajuan subluminal, tetapi mereka mungkin muncul kepada kita seolah-olah mereka adalah terhad kepada kelajuan subluminal dalam persepsi kita ruang dan masa. Jika kita menguraikan kesan LTT dari seluruh SR, kita dapat memahami pelbagai fenomena, seperti yang kita akan melihat dalam artikel ini.

Tidak seperti SR, pertimbangan berdasarkan kesan LTT menyebabkan set intrinsik hukum berlainan transformasi untuk objek menghampiri pemerhati dan mereka surut dari dia. Secara umum, transformasi bergantung kepada sudut di antara halaju objek dan garis pemerhati penglihatan. Oleh kerana persamaan transformasi berdasarkan kesan LTT merawat mendekati dan surut objek asymmetrically, mereka menyediakan satu penyelesaian semula jadi untuk paradoks kembar, misalnya.

Kesimpulan

Oleh kerana ruang dan masa adalah sebahagian daripada realiti diciptakan dari input cahaya untuk mata kita, beberapa sifat-sifat mereka merupakan manifestasi kesan LTT, terutama pada persepsi kita gerakan. Mutlak, realiti fizikal mungkin menjana input cahaya tidak perlu taat kepada hotel yang kami mengadakan bagi ruang dan masa kita dilihat.

Kami menunjukkan bahawa kesan LTT secara kualitatif yang serupa dengan orang-orang SR, mencatatkan bahawa SR hanya menganggap bingkai rujukan surut antara satu sama lain. Persamaan Ini tidak menghairankan kerana transformasi koordinat di SR diperoleh berdasarkan sebahagiannya pada kesan LTT, dan sebahagian kepada andaian bahawa cahaya bergerak pada kelajuan yang sama berkenaan dengan semua bingkai inersia. Dalam merawat ia sebagai manifestasi LTT, kami tidak membangkitkan motivasi utama SR, yang merupakan formulasi kovarian persamaan Maxwell. Ia boleh dibuat ke menguraikan yang kovarians elektrodinamik dari transformasi koordinat, walaupun ia tidak cuba dalam artikel ini.

Tidak seperti SR, Kesan LTT adalah simetri. Asimetri ini menyediakan resolusi satu paradoks berkembar dan tafsiran pelanggaran sebab dan akibat yang ditanggung berkaitan dengan superluminality. Tambahan pula, persepsi superluminality adalah termodulat oleh kesan LTT, dan menerangkan gamma ray pecah dan jet simetri. Seperti yang kita telah menunjukkan dalam artikel, persepsi gerakan superluminal juga memegang penjelasan bagi fenomena kosmologi seperti pengembangan alam semesta dan ketuhar gelombang mikro kosmik latar belakang radiasi. Kesan LTT boleh dianggap sebagai kekangan asas dalam persepsi kita, dan seterusnya dalam fizik, bukan sebagai penjelasan mudah untuk fenomena terpencil.

Memandangkan persepsi kita ditapis melalui kesan LTT, kita perlu deconvolute mereka daripada prasangka yang makin kita untuk memahami sifat mutlak, realiti fizikal. Deconvolution ini, Walau bagaimanapun, keputusan dalam pelbagai penyelesaian. Oleh itu, mutlak, realiti fizikal di luar genggaman kita, dan mana-mana diandaikan sifat realiti mutlak hanya boleh disahkan melalui bagaimana paduan dilihat realiti bersetuju dengan pemerhatian kami. Dalam artikel ini, kita mengandaikan bahawa realiti asas taat kepada mekanik klasik intuitif jelas dan ditanya soalan bagaimana kenyataan itu akan dilihat apabila ditapis melalui kesan masa perjalanan cahaya. Kami menunjukkan bahawa rawatan tertentu boleh menjelaskan fizik alam semesta tertentu dan fenomena kosmologi yang kita memerhatikan.

Koordinat transformasi di SR boleh dilihat sebagai sebuah definisi baru ruang dan masa (atau, lebih umum, realiti) untuk menampung herotan dalam persepsi kita gerakan disebabkan oleh kesan masa perjalanan cahaya. Seseorang mungkin akan terdorong untuk berhujah SR yang terpakai bagi “sebenar” ruang dan masa, tidak persepsi kita. Ini selaras hujah menimbulkan persoalan, apa yang nyata? Realiti hanyalah model kognitif dicipta di dalam otak kita bermula dari input deria kita, input visual yang paling ketara. Ruang itu sendiri adalah sebahagian daripada model kognitif ini. Sifat-sifat ruang adalah pemetaan kekangan persepsi kita.

Pilihan menerima persepsi kita sebagai imej sebenar realiti dan mentakrifkan ruang dan masa seperti yang dinyatakan dalam relativiti khas memang berjumlah pilihan falsafah. Alternatif yang dibentangkan di dalam artikel ini diilhamkan oleh pandangan dalam neurosains moden yang realiti adalah model kognitif dalam otak berdasarkan input deria kita. Mengamalkan alternatif ini mengurangkan kita untuk meneka sifat realiti mutlak dan membandingkan unjuran meramalkan dengan persepsi sebenar kita. Ia mungkin memudahkan dan menjelaskan beberapa teori dalam fizik dan menjelaskan beberapa fenomena membingungkan di alam semesta kita. Walau bagaimanapun, pilihan ini merupakan satu lagi pendirian falsafah terhadap realiti mutlak yang tidak dapat diketahui.

Comments