Tag Archives: AGN

Is Radio Bronne en gammastraaluitbarstings Luminal gieken?

Hierdie artikel is gepubliseer in die International Journal van die moderne fisika D (IJMP–D) in 2007. Dit het gou die Top toeganklik artikel van die tydskrif deur Jan 2008.

Hoewel dit mag lyk soos 'n harde kern fisika artikel, dit is in werklikheid 'n aansoek van die filosofiese insig deurdringende hierdie blog en my boek.

Hierdie blog weergawe bevat die abstrakte, inleiding en gevolgtrekkings. Die volledige weergawe van die artikel is beskikbaar as 'n PDF-lêer.

Journal Verwysing: IJMP-D Vol. 16, Doen nie. 6 (2007) pp. 983–1000.

.

Abstrakte

Die versagting van die GRB nagloed dra merkwaardige ooreenkomste met die frekwensie evolusie in 'n supersoniese knal. Aan die voorkant van die sonic boom cone, die frekwensie is oneindig, baie soos 'n Gamma Ray Burst (GRB). Binne-in die keel, die frekwensie vinnig af te infrasoniese reekse en die klank bron verskyn op twee plekke op dieselfde tyd, naboots die dubbel-gelobde radio bronne. Hoewel 'n “luminale” oplewing in stryd met die Lorentz invariansie en is dus verbode, dit is aanloklik om uit te werk om die besonderhede en vergelyk hulle met bestaande data. Hierdie versoeking is verder versterk deur die waargenome superluminality in die hemelse voorwerpe wat verband hou met radio bronne en 'n paar GRBs. In hierdie artikel, Ons bereken die tydelike en ruimtelike variasie van waargenome frekwensies van 'n hipotetiese luminale boom en wys merkwaardige ooreenkoms tussen ons berekeninge en die huidige waarnemings.

Inleiding

'N sonic boom word geskep wanneer 'n voorwerp afgee klank gaan deur die medium vinniger as die spoed van klank in daardie medium. As die voorwerp deurkruis die medium, die klank wat dit uitstraal skep 'n koniese golffront, soos getoon in Figuur 1. Die klank frekwensie op hierdie golffront is oneindig as gevolg van die Doppler-verskuiwing. Die frekwensie agter die koniese golffront daal dramaties en gou bereik die infrasoniese reeks. Hierdie frekwensie evolusie is merkwaardig soortgelyke evolusie van 'n gammastraal bars nagloed (GRB).

Sonic Boom
Figuur 1:. Die frekwensie evolusie van klank golwe as 'n gevolg van die Doppler-effek in supersoniese beweging. Die supersoniese voorwerp S beweeg langs die pyl. Die klankgolwe "omgekeerde" as gevolg van die beweging, sodat die golwe uitgestraal by twee verskillende punte in die trajek saamsmelt en bereik die waarnemer (by O) op dieselfde tyd. Wanneer die golffront treffers die waarnemer, die frekwensie is oneindig. Daarna, die frekwensie vinnig af.

Gammastraaluitbarstings is baie kort, maar intense flitse van \gamma strale in die lug, duur van 'n paar millisekondes tot 'n paar minute, en is tans geglo voortspruit uit rampspoedige sterre in duie stort. Die kort flitse (die vinnige uitstoot) word gevolg deur 'n nagloed van progressief sagter energie. So, die aanvanklike \gamma strale word onmiddellik vervang deur X-strale, lig en selfs radio frekwensie golwe. Dit versagting van die spektrum is bekend vir 'n geruime tyd, en is die eerste keer beskryf deur 'n hipernova (vuurbal) model. In hierdie model, 'n relativistically brei vuurbal produseer die \gamma sending, en die spektrum versag as die vuurbal afkoel. Die model word bereken dat die energie wat vrygestel word in die \gamma streek 10^ {53}10^ {54} ergs in 'n paar sekondes. Hierdie energie uitset is soortgelyk aan oor 1000 keer die totale energie wat vrygestel is deur die son oor sy hele leeftyd.

Meer onlangs, 'n omgekeerde verval van die piek energie met wisselende tyd konstant is gebruik om empiries pas die waargeneem tyd evolusie van die piek energie gebruik van 'n collapsar model. Volgens hierdie model, GRBs geproduseer word wanneer die energie van hoogs relatiwistiese vloei in die sterre in duie stort is verkwis, met die gevolglike bestraling jets skuins behoorlik met betrekking tot ons lyn van sig. Die collapsar model beraam 'n laer energie-uitset omdat die vrystelling van energie is nie isotropies, maar gekonsentreer op die vliegtuie. Egter, die tempo van die collapsar gebeure het reggemaak word vir die fraksie van die soliede hoek waarbinne die bestraling jets kan voorkom as GRBs. GRBs is ongeveer waargeneem by die tempo van een keer 'n dag. So, die verwagte koers van die rampspoedige gebeure brandstof vir die GRBs is van die orde van 10^410^6 per dag. As gevolg van hierdie omgekeerde verhouding tussen die tempo en die geskatte energie-uitset, die totale energie wat vrygestel word per waargeneem GRB bly dieselfde.

As ons dink aan 'n GRB as 'n effek soortgelyk aan die sonic boom in supersoniese beweging, die veronderstelde rampspoedige energie vereiste raak oorbodig. Nog 'n kenmerk van ons persepsie van supersoniese voorwerp is dat ons luister na die klank bron by twee verskillende plek as dieselfde tyd, soos geïllustreer in figuur 2. Hierdie merkwaardige effek plaasvind omdat die klank golwe uitgestraal by twee verskillende punte in die baan van die supersoniese voorwerp die waarnemer bereik op dieselfde oomblik in tyd. Die eindresultaat van hierdie effek is die persepsie van 'n simmetriese afneem paar goeie bronne, wat, in die luminale wêreld, is 'n goeie beskrywing van simmetriese radio bronne (Double Radio bron gekoppel Galactic Nucleus of DRAGN).

superluminality
Figuur 2:. Die doel is om te vlieg uit te A deur en B teen 'n konstante spoed supersoniese. Stel jou voor dat die voorwerp straal klank tydens die reis. Die klank wat by die punt (wat naby die punt van die naaste benadering B) bereik die waarnemer by O voordat die klank wat vroeër by . Die oomblik toe die geluid op 'n vroeër punt bereik die waarnemer, die klank op 'n veel later punt A ook bereik O. So, die klank op A en bereik die waarnemer op dieselfde tyd, gee die indruk dat die doel is om hierdie twee punte op dieselfde tyd. Met ander woorde, die waarnemer hoor twee voorwerpe weg te beweeg van eerder as een werklike voorwerp.

Radio Bronne is tipies simmetriese en lyk wat verband hou met galaktiese kerne, tans oorweeg manifestasies van ruimte-tyd singulariteite of neutronsterre. Verskillende klasse van sulke voorwerpe wat verband hou met Active Galactic kerne (AGN) was gevind in die afgelope vyftig jaar. Figuur 3 toon die radio sterrestelsel Cygnus A, 'n Voorbeeld van so 'n radio-bron en een van die helderste radio voorwerpe. Baie van sy funksies is algemeen vir die meeste buite-radio bronne: die simmetriese dubbel lobbe, 'n aanduiding van 'n kern, 'n verskyning van jets voeding van die lobbe en die brandpunte. Sommige navorsers het berig meer gedetailleerde kinematiese eienskappe, soos die behoorlike beweging van die brandpunte in die lobbe.

Simmetriese radio bronne (galaktiese of buite-) en GRBs mag blyk te wees heeltemal verskillende verskynsels. Egter, hul kern toon 'n soortgelyke tyd evolusie in die piek energie, maar met aansienlik verskillende tydkonstante. Die spektra van GRBs vinnig ontwikkel uit \gamma streek met 'n optiese of selfs RF nagloed, soortgelyk aan die spektrale evolusie van die brandpunte van 'n radio bron as hulle beweeg van die kern van die lobbe. Ander ooreenkomste het begin in die afgelope jaar aandag te trek.

Hierdie artikel ondersoek die ooreenkomste tussen 'n denkbeeldige “luminale” boom en hierdie twee astrofisiese verskynsels, Hoewel so 'n luminale boom is verbode by die Lorentz invariansie. Behandeling GRB as 'n manifestasie van 'n hipotetiese luminale boom resultate in 'n model wat verenig hierdie twee verskynsels en maak gedetailleerde voorspellings van hul kinematika.

CygA
Figuur 3:.Die radio straler en lobbe in die hyperluminous radio sterrestelsel Cygnus A. Die brandpunte in die twee lobbe, die kern streek en die vliegtuie is duidelik sigbaar. (Gereproduseer van 'n beeld met vergunning van NRAO / AUI.)

Gevolgtrekkings

In hierdie artikel, Ons kyk na die tydruimtelike evolusie van 'n supersoniese voorwerp (beide in sy posisie en die klank frekwensie hoor ons). Ons het gewys dat dit nou lyk GRBs en DRAGNs as ons die berekeninge aan die lig te brei, Hoewel 'n luminale boom sou superluminal beweging noodsaak en is dus verbode.

Hierdie probleem ondanks, Ons het 'n verenigde model vir Gamma Ray bars en Jet soos radio bronne gebaseer op grootmaat superluminal beweging. Ons het gewys dat 'n enkele superluminal voorwerp vlieg oor ons veld van visie sal verskyn aan ons as die simmetriese skeiding van twee voorwerpe vanaf 'n vaste kern. Met behulp van hierdie feit as die model vir simmetriese jets en GRBs, ons kwantitatief verduidelik hul kinematiese eienskappe. In die besonder, Ons het gewys dat die hoek van die skeiding van die brandpunte was paraboliese in die tyd, en die rooi verskuiwings van die twee brandpunte was byna identies aan mekaar. Selfs die feit dat die spektrum van die brandpunte in die radio frekwensie gebied word verduidelik deur te aanvaar hyperluminal beweging en die gevolglike rooi verschuiving van die swart liggaam bestraling van 'n tipiese ster. Die tyd evolusie van die swart liggaam bestraling van 'n superluminal voorwerp is heeltemal in ooreenstemming met die versagting van die spektrum waargeneem in GRBs en radio bronne. Daarbenewens, ons model verduidelik waarom daar 'n beduidende blou skof by die kern streke van die radio bronne, Hoekom radio bronne blyk te wees wat verband hou met 'n optiese sterrestelsels en waarom GRBs verskyn na willekeur punte met geen vooraf aanduiding van hul dreigende voorkoms.

Hoewel dit nie die energetika kwessies aanspreek (die oorsprong van superluminality), ons model bied 'n interessante opsie op grond van hoe ons hipotetiese superluminal beweging sien. Ons het 'n stel van voorspellings en hulle in vergelyking met die bestaande data van DRAGNs en GRBs. Die eienskappe soos die blueness van die kern, simmetrie van die lobbe, die verbygaande \gamma en X-Ray bars, die gemete evolusie van die spektrum langs die straler al vind natuurlike en eenvoudige verduidelikings in hierdie model as perseptueel-effekte. Bemoedig deur hierdie aanvanklike sukses, Ons kan ons model aanvaar wat gebaseer is op luminale boom as 'n werkende model vir hierdie astrofisiese verskynsels.

Dit moet beklemtoon word dat perseptuele effekte kan voordoen as oënskynlike skending van tradisionele fisika. 'N Voorbeeld van so 'n effek is die oënskynlike superluminal beweging, wat verduidelik is en verwagte binne die konteks van die spesiale relatiwiteitsteorie selfs voordat dit werklik waargeneem. Hoewel die waarneming van superluminal beweging was die beginpunt agter die werk wat in hierdie artikel, Dit is geensins 'n aanduiding van die geldigheid van ons model. Die ooreenkoms tussen 'n sonic boom en 'n hipotetiese luminale oplewing in tydruimtelike en spektrale evolusie word hier aangebied as 'n eienaardige, al is dit waarskynlik ongesonde, grondslag vir ons model.

Mens kan, egter, argumenteer dat die spesiale relatiwiteitsteorie (SR) handel nie met superluminality en, dus, superluminal beweging en luminale valhekke is nie strydig met SR. Soos blyk uit die opening state van Einstein se oorspronklike papier, die primêre motivering vir SR is 'n Covariante formulering van Maxwell se vergelykings, wat 'n koördineer transformasie afgelei gedeeltelik gebaseer op ligte reistyd (LTT) effekte, en deels op die aanname dat die lig beweeg teen dieselfde spoed met betrekking tot alle traagheid rame. Ten spyte van hierdie afhanklikheid van LTT, die LTT effekte tans aanvaar om aansoek te doen op 'n ruimte-tyd dat SR gehoorsaam. SR is 'n herdefiniëring van ruimte en tyd (of, meer in die algemeen, werklikheid) ten einde sy twee basiese postulate te akkommodeer. Dit mag wees dat daar is 'n dieper struktuur ruimte-tyd, waarvan SR is net ons persepsie, gefiltreer deur die LTT effekte. Deur die behandeling van hulle as 'n optiese illusie op 'n ruimte-tyd dat SR gehoorsaam toegepas word, ons dubbele hulle tel kan wees. Ons kan die dubbeltelling te vermy deur Ontrafelen die kovariansie van Maxwell se vergelykings van die koördineer transformasies deel van SR. Die behandeling van die LTT effekte afsonderlik (sonder toegeskryf hul gevolge vir die basiese aard van ruimte en tyd), ons kan superluminality akkommodeer en 'n elegante verduidelikings van die astrofisiese verskynsels in hierdie artikel beskryf. Ons verenigde verduideliking vir GRBs en simmetriese radio bronne, dus, het implikasies so ver gegaan as ons basiese begrip van die aard van ruimte en tyd.


Foto deur NASA Goddard Foto en Video

Beperkinge van persepsie en kognisie in Relatiwistiese fisika

Hierdie pos is 'n verkorte weergawe aanlyn van my artikel wat verskyn in Galilese Elektrodinamika in November, 2008. [Ref: Galilese Elektrodinamika, Flight. 19, Doen nie. 6, November / Desember 2008, pp: 103–117] ()

Kognitiewe neurowetenskap lekkernye ruimte en tyd soos ons brein se voorstelling van ons sensoriese insette. In hierdie siening, ons perseptuele werklikheid is slegs 'n verre en gerieflike kartering van die fisiese prosesse wat veroorsaak dat die sensoriese insette. Klank is 'n afbeelding van ouditiewe insette, en ruimte is 'n voorstelling van visuele insette. Enige beperking in die ketting van waarneming het 'n spesifieke manifestasie op die kognitiewe verteenwoordiging wat ons werklikheid. Een fisiese beperking van ons visuele waarneming is die beperkte spoed van lig, wat manifesteer as 'n basiese eienskap van ons ruimte-tyd. In hierdie artikel, ons kyk na die gevolge van die beperkte spoed van ons persepsie, naamlik die spoed van lig, en wys dat hulle merkwaardig soortgelyk aan die koördineer transformasie in spesiale relatiwiteit. Uit hierdie waarneming, en geïnspireer deur die idee dat die ruimte is net 'n kognitiewe model geskep uit die lig sein insette, Ons ondersoek die implikasies van die behandeling van die spesiale relatiwiteitsteorie as 'n formalisme vir die beskrywing van die perseptuele effekte as gevolg van die beperkte spoed van lig. Met behulp van hierdie raamwerk, ons wys dat ons kan saamstaan ​​en 'n wye verskeidenheid van oënskynlik onverwante astrofisiese en kosmologiese verskynsels te verduidelik. Sodra ons die manifestasies van die beperkinge in ons persepsie en kognitiewe verteenwoordiging identifiseer, ons die gevolglike beperkings op ons ruimte en tyd kan verstaan, lei tot 'n nuwe begrip van astrofisika en kosmologie.

Sleutel woorde: kognitiewe neurowetenskap; werklikheid; spesiale relatiwiteit; lig reistyd effek; gammastrale bars; kosmiese mikrogolf agtergrondstraling.

1. Inleiding

Ons werklikheid is 'n prentjie wat ons brein skep, vanaf ons sensoriese insette [1]. Alhoewel hierdie kognitiewe kaart word dikwels aanvaar 'n getroue beeld van die fisiese oorsake agter die sensing proses te wees, die oorsake self is heeltemal verskillend van die perseptuele ervaring van waarneming. Die verskil tussen die kognitiewe verteenwoordiging en hul fisiese oorsake is nie onmiddellik duidelik wanneer ons ons primêre sig. Maar, ons kan die verskil deur te kyk na die olfaktoriese en ouditiewe sintuie waardeer, want ons kan ons kognitiewe model wat gebaseer is op die oog gebruik om die werking van die "mindere te verstaan’ sintuie. Reuke, wat mag voorkom 'n eiendom van die lug wat ons inasem te wees, is in werklikheid ons brein se voorstelling van die chemiese handtekeninge wat ons neuse voel. Net, klank is nie 'n intrinsieke eienskap van 'n vibrerende liggaam, maar ons brein se meganisme om die druk golwe in die lug wat ons ore sin te verteenwoordig. Table Ek wys die ketting van die fisiese oorsake van die sensoriese insette tot die finale werklikheid as die brein skep dit. Alhoewel die fisiese oorsake geïdentifiseer kan word vir die reuk en ouditiewe kettings, hulle nie maklik onderskei vir visuele proses. Sedert oë is die mees kragtige sin wat ons besit, Ons is verplig om ons brein se voorstelling van visuele insette as die fundamentele werklikheid te aanvaar.

Terwyl ons visuele werklikheid bied 'n uitstekende raamwerk vir fisiese wetenskappe, Dit is belangrik om te besef dat die werklikheid self is 'n model met potensiële fisiese of fisiologiese beperkings en ondergang. Die noue integrasie tussen die fisiologie van die persepsie en sy verteenwoordiging in die brein is onlangs bewys in 'n slim eksperiment met die tasbare kanaliseer illusie [2]. Hierdie illusie resultate in 'n enkele tasbare sensasie in die brandpunt in die middel van 'n stimulus patroon alhoewel geen stimulasie toegepas word op die webwerf. In die eksperiment, die brein aktivering streek het ooreengestem met die fokuspunt waar die sensasie was beskou, eerder as om die punte waar die stimuli toegepas, bewys dat die brein geregistreer persepsies, nie die fisiese oorsake van die vermeende werklikheid. Met ander woorde, vir die brein, daar is geen verskil tussen die toepassing van die patroon van die stimuli en die toepassing van slegs een stimulus by die sentrum van die patroon. Die brein kaarte die sensoriese insette te streke wat ooreenstem met hul persepsie, eerder as die streke wat fisiologies ooreenstem met die sensoriese stimuli.

Sin modaliteit: Fisiese oorsaak: Voel sein: Brein se model:
Olfaktoriese Chemikalieë Chemiese reaksies Reuke
Ouditiewe Vibrasies Druk golwe Klanke
Visuele Onbekend Lig Ruimte, tyd
werklikheid

Table ek: Die brein se verteenwoordiging van die verskillende sensoriese insette. Reuke is 'n voorstelling van chemiese samestelling en konsentrasie ons neus sintuie. Klanke is 'n afbeelding van die lug druk golwe wat deur 'n vibrerende voorwerp. In sig, ons nie die fisiese werklikheid nie ken nie, ons verteenwoordiging is ruimte, en moontlik tyd.

Die neurologiese lokalisering van verskillende aspekte van die werklikheid is in die neuro gestig deur letsel studies. Die persepsie van beweging (en die gevolglike basis van ons sin van die tyd), byvoorbeeld, so gelokaliseerde dat 'n klein letsel dit heeltemal kan uitwis. Gevalle van pasiënte met sulke spesifieke verlies van 'n deel van die werklikheid [1] illustreer die feit dat ons ervaring van die werklikheid, elke aspek van dit, is inderdaad 'n skepping van die brein. Ruimte en tyd is aspekte van die kognitiewe verteenwoordiging in die brein.

Ruimte is 'n perseptuele ervaring baie soos klank. Vergelykings tussen die ouditiewe en visuele vorme van waarneming kan nuttig wees in die begrip van die beperkings van hul vertoë in die brein. Een beperking is die insette wissel van die sintuie. Ore is sensitief in die frekwensie 20Hz-20kHz, en oë is beperk tot die sigbare spektrum. Nog 'n beperking, wat in spesifieke individue kan bestaan, is 'n onvoldoende voorstelling van die insette. So 'n beperking kan lei tot toon-doof en kleurblindheid, byvoorbeeld. Die spoed van die sin modaliteit stel ook 'n effek, soos die tydsverloop tussen die sien 'n gebeurtenis en die aanhoor van die ooreenstemmende klank. Vir visuele persepsie, 'n gevolg van die beperkte spoed van lig is bekend as 'n Light Reis Tyd (LTT) uitwerking. LLT bied een moontlike interpretasie vir die waargeneem superluminal beweging in sekere hemelse voorwerpe [3,4]: Wanneer 'n voorwerp nader aan die waarnemer op 'n vlak hoek, dit mag voorkom baie vinniger as die werklikheid te beweeg [5] weens LTT.

Ander gevolge van die LTT effekte in ons persepsie is merkwaardig soortgelyk aan die koördineer transformasie van die spesiale relatiwiteitsteorie (SRT). Hierdie gevolge sluit in 'n oënskynlike inkrimping van 'n afneem voorwerp langs die rigting van beweging en 'n tydvertraging effek. Verder, 'n afneem voorwerp kan nooit verskyn moet vinniger gaan as die spoed van lig, selfs as sy werklike spoed is superluminal. Terwyl SRT nie uitdruklik verbied dit, superluminality verstaan ​​om te lei tot die tyd te reis en die gevolglike oortredings van kousaliteit. 'N duidelik skending van oorsaaklikheid is een van die gevolge van LTT, wanneer die superluminal voorwerp nader aan die waarnemer. Al hierdie LTT effekte is merkwaardig soortgelyk aan effekte voorspel deur SRT, en is tans geneem word as 'n bevestiging’ dat die ruimte-time gehoorsaam SRT. Maar in plaas daarvan, ruimte-tyd kan 'n dieper struktuur het wat, wanneer deursyfer LTT effekte, resultate in ons persepsie dat die ruimte-time gehoorsaam SRT.

Sodra ons aanvaar die neuro siening van die werklikheid as 'n voorstelling van ons sensoriese insette, Ons kan so prominent verstaan ​​waarom die spoed van lig figure in ons fisiese teorieë. Die teorieë van fisika is 'n beskrywing van die werklikheid. Werklikheid is geskep uit die lesings van ons sintuie, veral ons oë. Hulle werk teen die spoed van lig. So het die heiligheid verleen aan die spoed van lig is 'n funksie slegs ons werklikheid, nie die absolute, uiteindelike werklikheid wat ons sintuie is die strewe om te sien. Wanneer dit kom by die fisika wat verskynsels beskryf en buite ons sensoriese reekse, ons regtig die rol in ag te neem dat ons persepsie en kognisie speel in hulle sien. Die Heelal soos ons sien dit is net 'n kognitiewe model geskep uit die fotone val op ons retina of op die foto-sensors van die Hubble-teleskoop. As gevolg van die beperkte spoed van die inligting draer (naamlik fotone), ons persepsie is verdraai in so 'n manier te gee vir ons die indruk dat ruimte en tyd gehoorsaam SRT. Hulle doen, maar ruimte en tyd is nie die absolute werklikheid. “Ruimte en tyd is maniere waarop ons dink en nie omstandighede waarin ons leef,” as Einstein self dit sit. Die behandeling van ons beskou die werklikheid as ons brein se verteenwoordiging van ons visuele insette (gefiltreer deur die LTT effek), sal ons sien dat al die vreemde gevolge van die koördineer transformasie in SRT kan verstaan ​​word as die manifestasies van die beperkte spoed van ons sintuie in ons ruimte en tyd.

Verder, ons sal wys dat hierdie lyn van denke lei tot natuurlike verklarings vir twee klasse astrofisiese verskynsels:

Gammastraaluitbarstings, wat baie kort, maar intense flitse van \gamma strale, tans geglo voortspruit uit rampspoedige sterre in duie stort, en Radio Bronne, wat tipies simmetriese en lyk wat verband hou met galaktiese kerne, tans oorweeg manifestasies van ruimte-tyd singulariteite of neutronsterre. Hierdie twee astrofisiese verskynsels verskyn duidelike en nie-verwante, maar hulle kan verenig en verduidelik met behulp van LTT effekte. Hierdie artikel bied so 'n verenigde kwantitatiewe model. Dit sal ook wys dat die kognitiewe beperkings aan die werklikheid as gevolg van LTT effekte kwalitatiewe verduidelikings vir sulke kosmologiese eienskappe kan as die oënskynlike uitbreiding van die heelal en die kosmiese mikrogolf-agtergrondstraling (CMBR). Beide hierdie verskynsels kan verstaan ​​word as verwant aan ons persepsie van superluminal voorwerpe. Dit is die eenwording van hierdie skynbaar duidelike verskynsels op aansienlik verskillende lengte en tydskale, saam met sy konseptuele eenvoud, dat ons hou as die aanwysers van geldigheid van hierdie raamwerk.

2. Ooreenkomste tussen LTT Effects & SRT

Die koördineer transformasie afgelei in Einstein se oorspronklike papier [6] is, gedeeltelik, 'n manifestasie van die LTT gevolge en die gevolg van die instelling van die konstantheid van die spoed van lig in alle traagheid rame. Dit is die mees voor die hand liggend in die eerste gedagte-eksperiment, waar waarnemers beweeg met 'n stok vind hul horlosies nie gesinchroniseer gevolg van die verskil in LTT se langs die lengte van die staaf. Egter, in die huidige interpretasie van SRT, die koördineer transformasie beskou word as 'n basiese eienskap van ruimte en tyd. Een van die probleme wat voortspruit uit hierdie formulering is dat die definisie van die relatiewe snelheid tussen die twee traagheid rame word dubbelsinnig. As dit is die snelheid van die bewegende raam soos gemeet deur die waarnemer, dan is die waargeneem superluminal beweging in radio vliegtuie vanaf die kern streek word 'n skending van die SRT. As dit is 'n snelheid dat ons te lei deur die oorweging van LTT effekte, dan het ons die ekstra diens te neem ad hoc- aanname dat superluminality is verbode. Hierdie probleme dui daarop dat dit dalk beter wees om die LTT gevolge van die res van SRT te ontwarren. Alhoewel dit nie probeer in hierdie vraestel, die primêre motivering vir SRT, naamlik die kovariansie van Maxwell se vergelykings, kan bereik word, selfs sonder toegeskryf LTT gevolge van die eienskappe van ruimte en tyd.

In hierdie afdeling, ons ruimte en tyd beskou as 'n deel van die kognitiewe model geskep deur die brein, en illustreer dat SRT van toepassing op die kognitiewe model. Die absolute werklikheid (waarvan die SRT-agtige ruimte-tyd is ons persepsie) het nie die beperkings van SRT te gehoorsaam. In die besonder, voorwerpe is nie beperk tot subluminal spoed, selfs al is hulle mag vir ons asof hulle beperk tot subluminal spoed in ons persepsie van ruimte en tyd. As ons mekaar te LTT gevolge van die res van SRT, Ons kan 'n wye verskeidenheid van verskynsels verstaan, soos in hierdie artikel.

SRT poog om 'n lineêre transformasie koördineer tussen koördineer stelsels in beweging met betrekking tot mekaar. Ons kan die oorsprong van lineariteit spoor na 'n verborge aanname van die aard van ruimte en tyd gebou in SRT, soos deur Einstein [6]: “In die eerste plek is dit duidelik dat die vergelykings moet lineêr word op grond van die eienskappe van homogeniteit wat ons skryf aan ruimte en tyd.” As gevolg van hierdie aanname van lineariteit, die oorspronklike afleiding van die transformasie-vergelykings ignoreer die asimmetrie tussen nader en afneem voorwerpe en konsentreer op die afneem voorwerpe. Beide nader en afneem voorwerpe kan deur twee beskryf word koördineer stelsels wat altyd afneem van mekaar. Byvoorbeeld, As 'n stelsel Die beweeg met betrekking tot 'n ander stelsel te langs die positiewe X-as van te, dan 'n voorwerp in rus in Die op 'n positiewe x nader 'n waarnemer by die oorsprong van die te. Anders SRT, oorwegings gebaseer op LTT effekte tot gevolg intrinsiek ander stel van transformasie wette vir voorwerpe nader 'n waarnemer en die afneem van hom. Meer in die algemeen, die transformasie hang af van die hoek tussen die snelheid van die voorwerp en die waarnemer se lyn van sig. Sedert die transformasie-vergelykings gebaseer op LTT effekte paketten nader en afneem voorwerpe asymmetrisch, hulle 'n natuurlike oplossing vir die tweeling paradoks, byvoorbeeld.

2.1 Eerste Orde Perseptueel-effekte

Vir nader en afneem voorwerpe, die relatiwistiese effekte is tweede orde in spoed \beta, en spoed verskyn gewoonlik as \sqrt{1-\beta^2}. Die LTT effekte, Aan die ander kant, is die eerste om in spoed. Die eerste orde effekte is in die afgelope vyftig jaar bestudeer in terme van die voorkoms van 'n relativistically beweeg verlengde liggaam [7-15]. Dit is ook voorgestel dat die relatiwistiese Doppler-effek kan beskou word as die meetkundige gemiddelde [16] meer basiese berekeninge. Die huidige oortuiging is dat die eerste orde-effekte is 'n optiese illusie van ons persepsie van die werklikheid geneem word. Sodra hierdie effekte is geneem uit of 'deconvolved’ uit die waarnemings, die "werklike’ ruimte en tyd word aanvaar SRT te gehoorsaam. Let daarop dat hierdie aanname is onmoontlik om te verifieer omdat die Deconvolutie is 'n swak gestel probleem – Daar is verskeie oplossings vir die absolute realiteit dat alle gevolg in dieselfde perseptuele prentjie. Nie al die oplossings gehoorsaam SRT.

Die idee dat dit die absolute werklikheid wat gehoorsaam SRT bodes in 'n dieper filosofiese probleem. Hierdie idee is gelykstaande aan te dring dat ruimte en tyd is in werklikheid 'intuïsies’ buite sintuiglike waarneming eerder as 'n kognitiewe prentjie geskep deur ons brein uit die sensoriese insette wat hulle ontvang. 'N Formele kritiek van die Kantiaanse intuïsies van ruimte en tyd is buite die bestek van hierdie artikel. Hier, neem ons die posisie dat dit ons waargeneem of vermeende werklikheid wat gehoorsaam SRT en verken waar dit ons lei. Met ander woorde, ons aanvaar dat SRT is niks anders as 'n formalisering van die perseptuele effekte. Hierdie effekte is nie die eerste om in spoed wanneer die voorwerp is nie direk te nader (of afneem van) die waarnemer, soos ons later sal sien. Ons sal jou wys in hierdie artikel dat 'n behandeling van SRT as 'n perseptuele effek sal gee ons natuurlike oplossing vir astrofisiese verskynsels soos gammastraaluitbarstings en simmetriese radio jets.

2.2 Persepsie van spoed

Ons eerste kyk hoe die persepsie van beweging is gemoduleerde deur LTT effekte. Soos vroeër opgemerk, die transformasie vergelykings van SRT behandel enigste voorwerpe afneem van die waarnemer. Om hierdie rede, ons eerste oorweeg om 'n afneem voorwerp, vlieg weg van die waarnemer teen 'n spoed \beta van die voorwerp hang af van die werklike spoed b (soos in Bylae A.1):


\beta_O ,=, \frac{\beta}{1,+,\beta} & Nbsp; & Nbsp; & Nbsp; & nbsp; & Nbsp; & Nbsp; (1)
\lim_{\beta\to\infty} \beta_O ,=, 1& Nbsp; & Nbsp; & Nbsp; & nbsp; & Nbsp; & Nbsp; (2)

So, weens LTT effekte, 'n oneindige werklike snelheid kry koppel aan 'n oënskynlike snelheid \beta_O=1. Met ander woorde, geen voorwerp kan verskyn vinniger te reis as die spoed van lig, heeltemal in ooreenstemming met die SRT.

Fisies, hierdie skynbare spoedgrens neerkom op 'n kartering van c te \infty. Hierdie kartering is die mees voor die hand liggend in die gevolge daarvan. Byvoorbeeld, dit neem 'n oneindige hoeveelheid energie wat 'n voorwerp versnel tot 'n oënskynlike spoed \beta_O=1 omdat, in werklikheid, ons versnel dit 'n oneindige spoed. Dit oneindige energie vereiste kan ook as die relatiwistiese massa verander met spoed gesien word, bereik \infty op \beta_O=1. Einstein verduidelik hierdie kartering as: “Vir snelhede groter as dié van die lig van ons beraadslagings betekenisloos; ons sal, egter, vind in wat volg, dat die snelheid van lig in ons teorie speel die deel, fisies, van 'n oneindig groot snelheid.” So, vir voorwerpe afneem van die waarnemer, die gevolge van die LTT is byna identies aan die gevolge van SRT, in terme van die persepsie van spoed.

2.3 Tydvertraging
Tydvertraging
Figure 1
Figuur 1:. Vergelyking tussen die lig reistyd (LTT) effekte en die voorspellings van die spesiale relatiwiteitsteorie (SR). Die X-as is die oënskynlike spoed en die Y-as toon die relatiewe tydvertraging of lengte inkrimping.

LTT effekte beïnvloed die manier om tyd by die bewegende voorwerp beskou word. Stel jou voor 'n voorwerp wegbeweeg van die waarnemer teen 'n konstante koers. As dit weg beweeg, die opeenvolgende fotone wat uitgestraal word deur die voorwerp langer neem om die waarnemer te bereik, want hulle is vrygestel op verder en verder weg. Hierdie reis vertraging gee die waarnemer die illusie dat die tyd wat oorloop stadiger vir die bewegende voorwerp. Dit kan maklik aangetoon word (sien aanhangsel A.2) dat die tyd interval waargeneem \Delta t_O is verwant aan die werklike tyd interval \Delta t as:


  \frac{\Delta t_O}{\Delta t} ,=, \frac{1}{1-\beta_O}& Nbsp; & Nbsp; & Nbsp; & nbsp; & Nbsp; & Nbsp;(3)

vir 'n voorwerp wegbeweeg van die waarnemer (\theta=\pi). Dit waargeneem tydvertraging is geplot in Fig. 1, waar dit vergelyk word met die tydvertraging voorspel in SR. Let daarop dat die tydvertraging te danke aan LTT het 'n groter omvang as die een wat voorspel in SR. Egter, die variasie is soortgelyk, met beide tyd dilations neig na \infty as die waargeneem spoed is geneig om te c.

2.4 Lengte Sametrekking

Die lengte van 'n voorwerp in beweging verskyn ook verskillende weens LTT effekte. Dit kan aangetoon word (sien bylaag A.3) wat waargeneem lengte d_O as:


\frac{d_O}{d} ,=, {1-\beta_O}& Nbsp; & Nbsp; & Nbsp; & Nbsp; & Nbsp; & Nbsp;(4)

vir 'n voorwerp wegbeweeg van die waarnemer met 'n oënskynlike spoed van \beta_O. Hierdie vergelyking is ook geplot in Fig. 1. Let weer daarop dat die LTT effekte is sterker as die mense voorspel in SRT.

Fig. 1 illustreer dat beide tydvertraging en Lorentz inkrimping kan beskou word as LTT effekte. Terwyl die werklike grootte van LTT effekte is groter as wat SRT voorspel, hul kwalitatiewe afhanklikheid van spoed is byna identies. Hierdie ooreenkoms is nie verbasend nie, want die koördineer transformasie in SRT is deels gebaseer op LTT effekte. As LTT effekte is toegepas moet word, as 'n optiese illusie, op die top van die gevolge van SRT as tans geglo, dan is die totale waargeneem lengte inkrimping en tydvertraging sal aansienlik meer as die SRT voorspellings.

2.5 Dopplerverskuiwing
Die res van die artikel (die artikels tot gevolgtrekkings) is verkorte en kan in die PDF weergawe gelees word.
()

5 Gevolgtrekkings

In hierdie artikel, Ons het begin met 'n insig van kognitiewe neurowetenskap oor die aard van die werklikheid. Reality is 'n gerieflike voorstelling wat ons brein skep uit ons sensoriese insette. Hierdie verteenwoordiging, al gerieflik, is 'n ongelooflike verre eksperimentele kartering van die werklike fisiese oorsake wat die insette van ons sintuie. Verder, beperkinge in die ketting van waarneming en persepsie kaart te meetbare en voorspelbare manifestasies aan die werklikheid wat ons waarneem. Een so 'n fundamentele beperking op ons beskou die werklikheid is die spoed van lig, en die ooreenstemmende manifestasies, LTT effekte. Omdat ruimte en tyd is 'n deel van 'n werklikheid geskep uit die lig insette tot ons oë, sommige van hul eiendomme is manifestasies van LTT effekte, veral op ons persepsie van beweging. Die absolute, fisiese werklikheid genereer die lig insette nie die eienskappe wat ons skryf gehoorsaam aan ons beskou ruimte en tyd. Ons het gewys dat LTT effekte is kwalitatief identies aan dié van SRT, daarop te let dat SRT oorweeg slegs verwysingsraamwerke afneem van mekaar. Hierdie ooreenkoms is nie verbasend nie, want die koördineer transformasie in SRT is afgelei deels gebaseer op LTT effekte, en deels op die aanname dat die lig beweeg teen dieselfde spoed met betrekking tot alle traagheid rame. In die behandeling van dit as 'n manifestasie van LTT, ons het nie die primêre motivering van SRT spreek, Dit is 'n Covariante formulering van Maxwell se vergelykings, soos blyk uit die opening state van Einstein se oorspronklike papier [6]. Dit kan moontlik wees om die kovariansie van elektrodinamika te ontwarren van die koördineer transformasie, alhoewel dit nie probeer in hierdie artikel.

Anders SRT, LTT effekte is asimmetriese. Dit asimmetrie bied 'n oplossing vir die tweeling paradoks en 'n interpretasie van die veronderstelde oorsaaklikheid oortredings wat verband hou met superluminality. Verder, die persepsie van superluminality gemoduleer deur LTT effekte, en verduidelik g straal bars en simmetriese jets. Soos ons het in die artikel, persepsie van superluminal beweging het ook 'n verduideliking vir kosmologiese verskynsels soos die uitbreiding van die heelal en kosmiese mikrogolf agtergrondstraling. LTT effekte moet in ag geneem word as 'n fundamentele beperking in ons persepsie, en gevolglik in fisika, eerder as 'n gerieflike verklaring vir geïsoleerde verskynsel. Gegewe dat ons persepsie is gefiltreer deur LTT effekte, ons het hulle te deconvolute van ons beskou die werklikheid ten einde die aard van die absolute te verstaan, fisiese werklikheid. Dit Deconvolutie, egter, resultate in verskeie oplossings. So, die absolute, fisiese werklikheid is buite ons begrip, en enige aanvaar eienskappe van die absolute werklikheid kan net bevestig word deur hoe goed die gevolglike waargeneem werklikheid is dit eens met ons waarnemings. In hierdie artikel, Ons aanvaar dat die absolute werklikheid gehoorsaam ons intuïtief duidelik klassieke meganika en die vraag gevra hoe so 'n werklikheid sou word beskou as deursyfer LTT effekte. Ons het getoon dat hierdie spesifieke behandeling kan sekere astrofisiese en kosmologiese verskynsels wat ons waarneem verduidelik. Die onderskeid tussen die verskillende begrippe van snelheid, insluitend die regte snelheid en die snelheid Einsteinian, was die onderwerp van 'n onlangse uitgawe van die tydskrif [33].

Die koördineer transformasie in SRT moet as 'n herdefiniëring van ruimte en tyd beskou word (of, meer in die algemeen, werklikheid) ten einde die ondergang van ons persepsie van beweging te danke aan LTT effekte te akkommodeer. Die absolute werklikheid agter ons persepsie is nie onderhewig aan beperkings van SRT. 'N Mens kan die versoeking word dat SRT te argumenteer toepassing op die' regte’ ruimte en tyd, nie ons persepsie. Hierdie argument lei tot die vraag, wat is 'n ware? Werklikheid is niks anders as 'n kognitiewe model geskep in ons brein begin van ons sensoriese insette, visuele insette om die belangrikste. Ruimte self is 'n deel van hierdie kognitiewe model. Die eienskappe van die ruimte is 'n afbeelding van die beperkings van ons persepsie. Ons het geen toegang tot 'n werklikheid buite ons persepsie. Die keuse van die aanvaarding van ons persepsie as 'n ware beeld van die werklikheid en die herdefiniëring van ruimte en tyd soos beskryf in SRT inderdaad neerkom op 'n filosofiese keuse. Die alternatiewe wat in die artikel is gevra deur die oog in die moderne neuro dat die werklikheid is 'n kognitiewe model in die brein wat gebaseer is op ons sensoriese insette. Die goedkeuring van hierdie alternatiewe verminder om ons te raai die aard van die absolute realiteit en vergelyk sy voorspel projeksie aan ons ware persepsie. Dit kan vereenvoudig en lig 'n paar teorieë in fisika en verduidelik sommige verwarrend verskynsel in ons heelal. Egter, hierdie opsie is nog 'n filosofiese standpunt teen die onkenbare absolute werklikheid.

Verwysings

[1] V.S. Ramachandran, “Die opkomende Mind: Reith Lesings oor Neuroscience” (BBC, 2003).
[2] L.M. Chen, R.M. Friedman, en 'n. Die. Gemsbok, Wetenskap 302, 881 (2003).
[3] J.A. Bonnet, W.B. Sparks, en F. Macchetto, APJ 520, 621 (1999).
[4] A.J. Sensus, NOU&A 35, 607 (1997).
[5] M. Rees, Aard 211, 468 (1966).
[6] A. Einstein, Annale van fisika 17, 891 (1905).
[7 ] R. Weinstein, Is. J. Phys. 28, 607 (1960).
[8 ] M.L. Boas, Is. J. Phys. 29, 283 (1961).
[9 ] S. Yngström, Argief vir Fisika 23, 367 (1962).
[10] G.D. Scott en M.R. Wines, Is. J. Phys. 33, 534 (1965).
[11] N.C. McGill, Minagting. Phys. 9, 33 (1968).
[12] R.Bhandari, Is. J. Phys 38, 1200 (1970).
[13] G.D. Scott en H.J. van Driel, Is. J. Phys. 38, 971 (1970).
[14] Namiddag. Mathews en M. Lakshmanan, Nuovo Cimento 12, 168 (1972).
[15] J. Terrell, Is. J. Phys. 57, 9 (1989).
[16] T.M. Kalotas en voormiddag. Lee, Is. J. Phys. 58, 187 (1990).
[17] I.F. Mirabel en L.F. Rodriguez, Aard 371, 46 (1994).
[18] I.F. Mirabel en L.F. Rodriguez, NOU&A 37, 409 (1999).
[19] G. GISLER, Aard 371, 18 (1994).
[20] R.P. Fender, S.T. Garrington, D. J. McKay, T. Die. B. Muxlow, G. G. Pooley, R. Dit. Spencer, A. M. Stirling, en E.B. Waltman, MNRAS 304, 865 (1999).
[21] R. A. Perley, J.W. Turner, en J. J. Cowan, APJ 285, Ł35 (1984).
[22] Ek. Owsianik en J.E. Conway, A&A 337, 69 (1998).
[23] A.G. Polatidis, J.E. Conway, en I.Owsianik, in Proc. 6e Europese VLBI Netwerk simposium, geredigeer deur Ros, Neute, Lobanov, Sensus (2002).
[24] M. Thulasidas, Die perseptuele effek (weens LTT) van 'n superluminal voorwerp wat as twee voorwerpe word die beste geïllustreer met behulp van 'n animasie, wat kan gevind word by die skrywer se webwerf: http://www.TheUnrealUniverse.com/anim.html
[25] S. Hofnar, H.J. Roeser, K.Meisenheimer, en R.Perley, A&A 431, 477 (2005), Astro-pH / 0410520.
[26] T. Piran, International Journal van die moderne fisika A 17, 2727 (2002).
[27] E.P. Mazets, S.V. Golenetskii, V.N. Ilyinskii, Y. A. Guryan, en R. Die. Aptekar, AP&SS 82, 261 (1982).
[28] T. Piran, Phys.Rept. 314, 575 (1999).
[29] F. Ryde, APJ 614, 827 (2005).
[30] F. Ryde, , en R. Svensson, APJ 566, 210 (2003).
[31] G. Ghisellini, J.Mod.Phys.A (Proc. 19e Europese Cosmic Ray simposium – Kassa 2004) (2004), Astro-pH / 0411106.
[32] F. Ryde en R. Svensson, APJ 529, L13 (2000).
[33] C. Whitney, Galilese Elektrodinamika, Spesiale uitgawes 3, Redakteur se Essays, Winter 2005.