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Son fuentes de radio y explosiones de rayos gamma Luminal Plumas?

Este artículo fue publicado en el International Journal of Modern Physics D (IJMP–D) en 2007. Pronto se convirtió en el Top Consultado el artículo de la revista por Ene 2008.

Aunque pueda parecer un artículo de la física núcleo duro, de hecho, es una aplicación de la idea filosófica que impregna este blog y mi libro.

Esta versión blog contiene el resumen, introducción y conclusiones. La versión completa del artículo está disponible como un archivo PDF.

Diario de Referencia: IJMP-D completa. 16, No. 6 (2007) pp. 983–1000.

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Resumen

El reblandecimiento de la luminiscencia residual de GRB tiene similitudes notables con la evolución de frecuencia en un estampido sónico. En el extremo delantero del cono boom sónico, la frecuencia es infinito, muy similar a una explosión de rayos gamma (GRB). En el interior del cono, la frecuencia disminuye rápidamente a los rangos infrasónicas y la fuente de sonido aparece en dos lugares al mismo tiempo, imitando las fuentes de radio de doble lobulado. Aunque “luminal” auge viola la invariancia Lorentz y por lo tanto está prohibido, es tentador trabajar en los detalles y compararlos con los datos existentes. Esta tentación es aún mayor por la superluminality observada en los objetos celestes asociados con fuentes de radio y algunos GRBs. En este artículo, se calcula la variación temporal y espacial de las frecuencias observadas de un auge luminal hipotética y muestran notable similitud entre nuestros cálculos y observaciones actuales.

Introducción

Un boom sónico se crea cuando un objeto emisor de sonido pasa a través del medio más rápido que la velocidad del sonido en ese medio. Como el objeto atraviesa el medio, el sonido que emite crea un frente de onda cónica, como se muestra en la figura 1. La frecuencia de sonido en este frente de onda es infinita debido al cambio Doppler. La frecuencia detrás del frente de onda cónica cae dramáticamente y pronto alcanza el rango infrasonic. Esta evolución frecuencia es notablemente similar a persistencia luminosa evolución de un estallido de rayos gamma (GRB).

Sonic Boom
Figura 1:. La evolución frecuencia de las ondas de sonido como resultado del efecto Doppler en movimiento supersónico. El objeto supersónico S se mueve a lo largo de la flecha. Las ondas de sonido se "invierten" debido al movimiento, de manera que las ondas emitidas en dos puntos diferentes en la combinación de trayectoria y alcanzan el observador (en O) al mismo tiempo. Cuando el frente de onda golpea el observador, la frecuencia es infinito. Después de esto, la frecuencia disminuye rápidamente.

Explosiones de rayos gamma son muy breves, pero intensos destellos de \gamma rayos en el cielo, que dura desde unos pocos milisegundos a varios minutos, y se consideran actualmente emanar de colapsos estelares cataclismos. Los cortos destellos (las prontas emisiones) van seguidos de un resplandor de energías progresivamente más suaves. Así, la inicial \gamma rayos se sustituyen rápidamente por rayos X, la luz e incluso ondas de radio frecuencia. Este ablandamiento del espectro se ha conocido desde hace bastante tiempo, y fue descrito por primera vez usando una hipernova (bola de fuego) modelo. En este modelo, una bola de fuego en expansión relativista produce la \gamma emisión, y el espectro se ablanda como la bola de fuego se enfría. El modelo calcula la energía liberada en la \gamma región 10^ {53}10^ {54} ergs en unos segundos. Esta salida de energía es similar a alrededor 1000 veces la energía total liberada por el sol durante toda su vida útil.

Más recientemente, un decaimiento inversa de la energía pico con constante de tiempo variables se ha utilizado para ajustarse empíricamente la evolución en el tiempo observado de la energía de pico utilizando un modelo colapsar. Según este modelo, GRBs se producen cuando la energía de las corrientes altamente relativistas en colapsos estelares se disipa, con los chorros de radiación resultantes ángulo correctamente con respecto a nuestra línea de visión. El modelo colapsar estima una producción de energía más bajos porque la energía liberada no es isótropo, pero se concentró a lo largo de los chorros. Sin embargo, el ritmo de los acontecimientos Collapsar tiene que ser corregido para la fracción del ángulo sólido en el que los chorros de radiación pueden aparecer como GRBs. GRBs se observan aproximadamente a razón de una vez al día. Así, la tasa esperada de los eventos cataclísmicos que accionan los GRBs es del orden de 10^410^6 por día. Debido a esta relación inversa entre la tasa y la salida de energía estimada, la energía total liberada por observada PSG sigue siendo el mismo.

Si pensamos en un GRB como un efecto similar a la explosión sónica en movimiento supersónico, el requerimiento de energía catastrófica asumido vuelve superflua. Otra característica de nuestra percepción del objeto supersónico es que escuchamos a la fuente de sonido a las dos de ubicación diferente, como al mismo tiempo, como se ilustra en la figura 2. Este curioso efecto tiene lugar porque las ondas sonoras emitidas en dos puntos diferentes en la trayectoria del objeto supersónico alcanzan el observador en el mismo instante en el tiempo. El resultado final de este efecto es la percepción de un par simétricamente retroceso de fuentes de sonido, que, en el mundo luminal, es una buena descripción de las fuentes de radio simétricos (Doble fuente de radio asociada con Núcleo Galáctico o Dragn).

superluminality
Figura 2:. El objeto está volando de a A a través y B a una velocidad supersónica constante. Imagine que el objeto emite sonido durante su recorrido. El sonido emitido en el punto (que está cerca del punto más cercano de aproximación B) llega al observador en O antes de que el sonido emitido antes en . El instante en que el sonido en un punto anterior alcanza el observador, el sonido emitido en un punto mucho más tarde A También alcanza O. Así, el sonido emitido al A y alcanza el observador al mismo tiempo, dando la impresión de que el objeto está en estos dos puntos al mismo tiempo. En otras palabras, el observador escucha dos objetos en movimiento lejos de en lugar de un objeto real.

Fuentes de radio suelen ser simétricas y parecen asociarse con núcleos galácticos, consideradas actualmente manifestaciones de singularidades espacio-tiempo o estrellas de neutrones. Las diferentes clases de estos objetos asociados a núcleos galácticos activos (AGN) fueron encontrados en los últimos cincuenta años. Figura 3 muestra el radio galaxia Cygnus A, un ejemplo de una fuente de radio tal y uno de los objetos de radio más brillantes. Muchas de sus características son comunes a la mayoría de las fuentes de radio extragalácticas: los dobles lóbulos simétricos, una indicación de un núcleo, una apariencia de chorros alimentan los lóbulos y los puntos de acceso. Algunos investigadores han informado de características cinemáticas más detalladas, como el movimiento propio de los puntos calientes en los lóbulos.

Fuentes de radio simétricos (galáctico o extragaláctico) y GRBs pueden parecer fenómenos completamente distintos. Sin embargo, sus núcleos muestran una evolución temporal similar en el pico de energía, pero con muy diferentes constantes de tiempo. Los espectros de GRBs evolucionar rápidamente de \gamma región a un resplandor óptico o incluso RF, similar a la evolución espectral de los puntos de acceso de una fuente de radio a medida que avanzan desde el núcleo a los lóbulos. Otras similitudes han comenzado a atraer la atención en los últimos años.

Este artículo explora las similitudes entre una hipotética “luminal” auge y estos dos fenómenos astrofísicos, aunque tal auge luminal está prohibido por la invariancia Lorentz. El tratamiento de los PSG como una manifestación de un hipotético resultado de auge luminales en un modelo que unifica estos dos fenómenos y hace predicciones detalladas de sus cinemática.

CygA
Figura 3:.El chorro de la radio y de los lóbulos de la galaxia de radio hyperluminous Cygnus A. Los puntos de acceso en los dos lóbulos, la región del núcleo y los chorros son claramente visibles. (Reproducido de una imagen cortesía de NRAO / AUI.)

Conclusiones

En este artículo, nos fijamos en la evolución espacio-temporal de un objeto supersónico (tanto en su posición y la frecuencia del sonido que escuchamos). Hemos demostrado que se parece mucho a los GRBs y DRAGNs si fuéramos a extender los cálculos a la luz, aunque un auge luminal requeriría movimiento superluminal y por lo tanto está prohibido.

Esta dificultad a pesar, presentamos un modelo unificado de explosiones de rayos gamma y el jet como fuentes de radio basado en el movimiento superluminal mayor. Hemos demostrado que un solo objeto superluminar volando a través de nuestro campo de visión nos aparecería como la separación simétrica de dos objetos a partir de un núcleo fijo. Usando este hecho como el modelo para jets simétricas y GRBs, explicamos sus características cinemáticas cuantitativamente. En particular, demostramos que el ángulo de separación de los puntos de acceso era parabólica en el tiempo, y los desplazamientos al rojo de los dos puntos de acceso eran casi idénticos entre sí. Incluso el hecho de que los espectros de los puntos de acceso están en la región de frecuencia de radio se explica asumiendo movimiento hyperluminal y el consiguiente desplazamiento hacia el rojo de la radiación del cuerpo negro de una estrella típica. La evolución en el tiempo de la radiación del cuerpo negro de un objeto superlumínico es completamente consistente con el ablandamiento de los espectros observados en GRB y fuentes de radio. Adicionalmente, nuestro modelo explica por qué hay corrimiento al azul significativa en las regiones centrales de las fuentes de radio, qué fuentes de radio parecen estar asociados con galaxias ópticas y por qué GRBs aparecen en puntos aleatorios sin indicación antes de su inminente aparición.

A pesar de que no se ocupa de las cuestiones de la energética (el origen de superluminality), nuestro modelo presenta una opción interesante basado en cómo íbamos a percibir el movimiento superluminal hipotética. Presentamos un conjunto de predicciones y los comparó con los datos existentes de DRAGNs y GRBs. Las características tales como el azul del núcleo, la simetría de los lóbulos, el transitorio \gamma y estallidos de rayos-X, medido la evolución de los espectros a lo largo de todo el chorro de encontrar explicaciones naturales y simples en este modelo como efectos perceptivos. Animado por este éxito inicial, podemos aceptar nuestro modelo basado en el auge luminal como modelo de trabajo para estos fenómenos astrofísicos.

Se ha de destacar que los efectos perceptuales pueden enmascararse como aparentes violaciónes de la física tradicional. Un ejemplo de tal efecto es el movimiento aparente superlumínico, que fue explicado y anticipado en el contexto de la teoría especial de la relatividad, incluso antes de que se observó de hecho. Aunque la observación de movimiento superlumínico fue el punto de partida detrás del trabajo presentado en este artículo, que no es en absoluto una indicación de la validez de nuestro modelo. La similitud entre un estampido sónico y un auge luminal hipotética en la evolución espacio-temporal y espectral se presenta aquí como una curiosa, aunque probablemente poco sólida, base de nuestro modelo.

Una lata, sin embargo, argumentar que la teoría especial de la relatividad (SR) no se ocupa de superluminality y, por lo tanto,, auges de movimiento y luminales superlumínicas no sean incompatibles con SR. Como se desprende de las declaraciones de apertura de documento original de Einstein, la principal motivación para la SR es una formulación covariante de las ecuaciones de Maxwell, que requiere una transformación de coordenadas derivadas basa en parte en el tiempo de viaje de luz (LTT) efectos, y en parte en el supuesto de que la luz viaja a la misma velocidad con respecto a todos los sistemas inerciales. A pesar de esta dependencia de LTT, los efectos LTT se supone actualmente para aplicar en un espacio-tiempo que obedece SR. SR es una redefinición del espacio y el tiempo (o, más generalmente, realidad) con el fin de alojar a sus dos postulados básicos. Puede ser que hay una estructura más profunda de espacio-tiempo, de los cuales SR es sólo nuestra percepción, filtrado a través de los efectos LTT. Tratándolos como una ilusión óptica que se aplicará en un espacio-tiempo que obedece SR, podemos ser doble contarlos. Podemos evitar la doble contabilidad, desentrañando la covarianza de las ecuaciones de Maxwell de la parte transformaciones de coordenadas de SR. El tratamiento de los efectos LTT separado (sin atribuir sus consecuencias para la naturaleza básica del espacio y el tiempo), podemos acomodar superluminality y obtener explicaciones elegantes de los fenómenos astrofísicos que se describen en este artículo. Nuestra explicación unificada para los GRBs y las fuentes de radio simétricos, por lo tanto,, tiene implicaciones de largo alcance como como nuestra comprensión básica de la naturaleza del espacio y el tiempo.


Foto por Foto Goddard de la NASA y Video

Limitaciones de la Percepción y Cognición en la física relativista

Este blog es una versión en línea abreviada de mi artículo que aparece en Galilea electrodinámica en noviembre, 2008. [Ref: Galileanos electrodinámica, Vuelo. 19, No. 6, Noviembre / diciembre 2008, pp: 103–117] ()

Cognitiva espacio y el tiempo trata de neurociencia como representación de nuestro cerebro de nuestras entradas sensoriales. En este punto de vista, nuestra realidad perceptiva es sólo un mapeo distante y conveniente de los procesos físicos que causan los estímulos sensoriales. El sonido es un mapeo de las entradas auditivas, y el espacio es una representación de entradas visuales. Cualquier limitación en la cadena de detección tiene una manifestación específica en la representación cognitiva que es nuestra realidad. Una limitación física de nuestra detección visual es la velocidad finita de la luz, que se manifiesta como una propiedad básica de nuestro espacio-tiempo. En este artículo, nos fijamos en las consecuencias de la velocidad limitada de nuestra percepción, a saber, la velocidad de la luz, y muestran que son notablemente similares a la transformación de coordenadas en la relatividad especial. De esta observación, e inspirada en la idea de que el espacio no es más que un modelo cognitivo creado a partir de las entradas de señales de luz, examinamos las implicaciones de tratar la teoría de la relatividad especial como un formalismo para describir los efectos de percepción debido a la velocidad finita de la luz. El uso de este marco, mostramos que podemos unificar y explicar una amplia gama de astrofísica aparentemente sin relación y fenómenos cosmológicos. Una vez que identificamos las manifestaciones de las limitaciones de nuestra percepción y la representación cognitiva, podemos entender las consiguientes limitaciones de nuestro espacio y tiempo, dando lugar a una nueva comprensión de la astrofísica y la cosmología.

Palabras clave: la neurociencia cognitiva; realidad; relatividad especial; efecto el tiempo de viaje de luz; explosiones de rayos gamma; la radiación de fondo de microondas cósmico.

1. Introducción

Nuestra realidad es una imagen mental que crea nuestro cerebro, a partir de nuestras entradas sensoriales [1]. Aunque este mapa cognitivo se asume a menudo para ser una imagen fiel de las causas físicas detrás del proceso de detección, los propios causas son totalmente diferente de la experiencia perceptual de detección. La diferencia entre la representación cognitiva y sus causas físicas no es inmediatamente evidente cuando consideramos nuestro principal sentido de la vista. Pero, podemos apreciar la diferencia al observar los sentidos olfativos y auditivos, ya que podemos utilizar nuestro modelo cognitivo basado en la vista con el fin de comprender el funcionamiento de la 'menor’ sentidos. Olores, que puede aparecer como una propiedad del aire que respiramos, son, de hecho, la representación de nuestro cerebro de las señales químicas que detectan nuestras narices. Del mismo modo, sonido no es una propiedad intrínseca de un cuerpo vibrante, pero el mecanismo de nuestro cerebro para representar las ondas de presión en el aire que nuestros oídos sentido. La Tabla I muestra la cadena de las causas físicas de la información sensorial a la realidad final como el cerebro crea que. Aunque las causas físicas se pueden identificar para las cadenas olfativas y auditivas, que no han de discernir fácilmente para el proceso visual. Desde la vista es el sentido más poderosa que poseemos, estamos obligados a aceptar la representación de nuestro cerebro de entradas visuales como la realidad fundamental.

Si bien nuestra realidad visual proporciona un marco excelente para las ciencias físicas, es importante darse cuenta de que la realidad misma es un modelo con posibles limitaciones físicas o fisiológicas y distorsiones. La estrecha integración entre la fisiología de la percepción y su representación en el cerebro se demostró recientemente en un experimento inteligente utilizando la ilusión canalización táctil [2]. Esta ilusión resultados en una sola sensación táctil en el punto focal en el centro de un patrón de estímulo a pesar de que no se aplica la estimulación en ese sitio. En el experimento, la región de activación cerebral correspondía al punto focal donde se percibe la sensación, en lugar de los puntos donde se aplican los estímulos, demostrando la percepción de que el cerebro ha registrado, no las causas físicas de la realidad percibida. En otras palabras, para el cerebro, no hay diferencia entre aplicar el patrón de los estímulos y la aplicación de un estímulo sólo en el centro de la pauta. El cerebro mapea las entradas sensoriales a las regiones que corresponden a su percepción, en lugar de las regiones que corresponden a la fisiológicamente estímulos sensoriales.

Modalidad Sense: Causa física: Señal detectada: Modelo del cerebro:
Olfativo Productos Químicos Las reacciones químicas Olores
Auditivo Vibraciones Las ondas de presión Sonidos
Visual Desconocido Luz Espacio, tiempo
realidad

Tabla I: La representación del cerebro de diferentes estímulos sensoriales. Los olores son una representación de la composición química y la concentración de nuestros sentidos nariz. Los sonidos son un mapeo de las ondas de presión de aire producidas por un objeto vibrante. En la vista, no sabemos la realidad física, nuestra representación espacio, y posiblemente el tiempo.

La localización neurológica de los diferentes aspectos de la realidad se ha establecido en neurociencia por estudios de lesiones. La percepción del movimiento (y la consiguiente base de nuestro sentido del tiempo), por ejemplo, es tan localizada que una pequeña lesión puede borrarlo por completo. Los casos de pacientes con dicha pérdida específica de una parte de la realidad [1] ilustrar el hecho de que nuestra experiencia de la realidad, cada aspecto de ella, es de hecho una creación del cerebro. Espacio y tiempo son los aspectos de la representación cognitiva de nuestro cerebro.

El espacio es una experiencia perceptiva al igual que el sonido. Las comparaciones entre los modos auditivas y visuales de detección pueden ser útiles en la comprensión de las limitaciones de sus representaciones en el cerebro. Una limitación es los rangos de entrada de los órganos sensoriales. Las orejas son sensibles en el rango de frecuencia de 20Hz-20kHz, y los ojos se limitan al espectro visible. Otra limitación, que puede existir en individuos específicos, es una representación inadecuada de las entradas. Tal limitación puede conducir a tono-la sordera y la ceguera al color, por ejemplo. La velocidad de la modalidad sensorial también introduce un efecto, tales como el tiempo que transcurre entre ver un evento y escuchar el sonido correspondiente. Para la percepción visual, consecuencia de la velocidad finita de la luz se llama Time Travel Luz (LTT) efecto. LLT ofrece una interpretación posible para el movimiento superluminal observado en ciertos objetos celestes [3,4]: cuando un objeto se acerca al observador con un ángulo pequeño, puede parecer que se mueve mucho más rápido que la realidad [5] debido a LTT.

Otras consecuencias de los efectos LTT en nuestra percepción son notablemente similares a la transformación de coordenadas de la teoría especial de la relatividad (SRT). Estas consecuencias incluyen una aparente contracción de un objeto que se aleja a lo largo de su dirección de movimiento y un efecto de la dilatación del tiempo. Además, un objeto que se aleja nunca puede aparecerá para ir más rápido que la velocidad de la luz, incluso si su velocidad real es superluminar. Mientras SRT no prohíbe explícitamente, superluminality se entiende que conducir a viajar en el tiempo y los consiguientes violaciónes de causalidad. Un aparente violación de la causalidad es una de las consecuencias de LTT, cuando el objeto superluminar se acerca al observador. Todos estos efectos LTT son notablemente similares a efectos predichos por la SRT, y actualmente se toman como "confirmación’ que el espacio-tiempo obedece SRT. Pero en lugar, espacio-tiempo puede tener una estructura más profunda que, cuando se filtró a través de efectos LTT, resultados en nuestro percepción que el espacio-tiempo obedece SRT.

Una vez que aceptamos la opinión de la neurociencia de la realidad como una representación de nuestras entradas sensoriales, podemos entender por qué la velocidad de la luz cifras de manera tan prominente en nuestras teorías físicas. Las teorías de la física son una descripción de la realidad. La realidad se crea a partir de las lecturas de nuestros sentidos, especialmente a nuestros ojos. Ellos trabajan a la velocidad de la luz. Así, la santidad otorgada a la velocidad de la luz es una característica única de nuestra realidad, no la absoluta, última realidad que nuestros sentidos están tratando de percibir. Cuando se trata de la física que describe los fenómenos más allá de nuestras gamas sensoriales, que realmente tenemos que tener en cuenta el papel que nuestra percepción y la cognición en juego verlos. El Universo como lo vemos es sólo un modelo cognitivo creado a partir de los fotones que caen en nuestra retina o en los foto-sensores del telescopio Hubble. Debido a la velocidad finita del soporte de información (es decir, los fotones), nuestra percepción se distorsiona de tal manera como para darnos la impresión de que SRT espacio y el tiempo obedecen. Hacen, pero el espacio y el tiempo no son la realidad absoluta. “Espacio y tiempo son los modos por los que creemos y no las condiciones en las que vivimos,” como Einstein mismo dijo. El tratamiento de nuestra realidad percibida como la representación de nuestro cerebro de nuestras entradas visuales (filtrada a través del efecto LTT), veremos que todos los extraños efectos de la transformación de coordenadas en SRT pueden entenderse como las manifestaciones de la velocidad finita de nuestros sentidos en nuestro espacio y tiempo.

Además, vamos a demostrar que esta línea de pensamiento conduce a explicaciones naturales para dos clases de fenómenos astrofísicos:

Explosiones de Rayos Gamma, que son muy breves, pero intensos destellos de \gamma rayos, se cree actualmente emanar de colapsos estelares cataclismos, y Fuentes de Radiocomunicaciones, que suelen ser simétricas y parece asociado a núcleos galácticos, consideradas actualmente manifestaciones de singularidades espacio-tiempo o estrellas de neutrones. Estos dos fenómenos astrofísicos parecen distintas y sin relación, pero pueden ser unificados y explican el uso de efectos LTT. En este artículo se presenta un modelo cuantitativo unificado tales. También mostrará que las limitaciones cognitivas a la realidad debido a los efectos LTT pueden proporcionar explicaciones cualitativas para tales características cosmológicas como la aparente expansión del Universo y la Radiación de Fondo Cósmico de Microondas (CMBR). Ambos fenómenos pueden entenderse en relación con la percepción de los objetos superlumínicas. Es la unificación de estos fenómenos aparentemente distintas a muy diferentes escalas de longitud y tiempo, junto con su simplicidad conceptual, que tenemos como los indicadores de la validez de este marco.

2. Similitudes entre Efectos LTT & SRT

La transformación de coordenadas obtenidas por el documento original de Einstein [6] es, en parte, una manifestación de los efectos LTT y en la imposición de la constancia de la velocidad de la luz en todos los marcos inerciales. Esto es más evidente en el primer experimento mental, donde los observadores que se mueven con una varilla encuentran sus relojes no sincronizados debido a la diferencia en LTT de lo largo de la longitud de la varilla. Sin embargo, en la interpretación actual de la SRT, la transformación de coordenadas se considera una propiedad básica del espacio y el tiempo. Una dificultad que surge de esta formulación es que la definición de la velocidad relativa entre los dos marcos de inercia se convierte en ambigua. Si se trata de la velocidad del bastidor móvil según lo medido por el observador, entonces el movimiento superlumínico observado en chorros de radio a partir de la región de núcleo se convierte en una violación de SRT. Si se trata de una velocidad que tenemos que deducir considerando efectos LTT, entonces tenemos que emplear el extra ad-hoc supuesto de que superluminality está prohibido. Estas dificultades sugieren que puede ser mejor separar los efectos LTT del resto de SRT. Aunque no tratado en este trabajo, la principal motivación para la SRT, a saber, la covarianza de las ecuaciones de Maxwell, puede llevarse a cabo incluso sin atribuir efectos LTT a las propiedades del espacio y el tiempo.

En esta sección, vamos a considerar el espacio y el tiempo como una parte del modelo cognitivo creado por el cerebro, e ilustrar que SRT se aplica al modelo cognitivo. La realidad absoluta (de que el espacio-tiempo-SRT como es nuestra percepción) no tiene que obedecer las restricciones de SRT. En particular, objetos no se limitan a velocidades subluminal, a pesar de que puedan parecer a nosotros como si se limitan a velocidades subluminal en nuestra percepción del espacio y el tiempo. Si separamos los efectos LTT del resto de SRT, podemos comprender una amplia variedad de fenómenos, como se muestra en este artículo.

SRT busca una transformación de coordenadas lineal entre sistemas de coordenadas en movimiento con respecto a la otra. Podemos rastrear el origen de la linealidad a un supuesto oculto de la naturaleza del espacio y el tiempo integrado en SRT, como dice Einstein [6]: “En primer lugar está claro que las ecuaciones deben ser lineales en cuenta las propiedades de homogeneidad que atribuimos a espacio y tiempo.” Debido a esta suposición de linealidad, la derivación original de las ecuaciones de transformación ignora la asimetría entre acercamiento y retroceso de los objetos y se concentra en los objetos que retroceden. Ambos se aproxima y los objetos que retroceden pueden ser descrito por dos sistemas que siempre se alejan unas de otras a coordinar. Por ejemplo, si un sistema K se está moviendo con respecto a otro sistema a a lo largo del eje X positivo de a, a continuación, un objeto en reposo en K en una positiva x se acerca a un observador en el origen de a. A diferencia de SRT, consideraciones basadas en efectos LTT producen intrínsecamente diferente conjunto de leyes de transformación de objetos que se aproximan a un observador y los aleja de él. Más generalmente, la transformación depende del ángulo entre la velocidad del objeto y la línea de visión del observador. Puesto que las ecuaciones de transformación basados ​​en efectos LTT tratan a acercarse y retroceso objetos asimétricamente, que proporcionan una solución natural a la paradoja de los gemelos, por ejemplo.

2.1 Primer orden Efectos perceptuales

Para acercarse y retroceso objetos, los efectos relativistas son de segundo orden en la velocidad \beta, y la velocidad normalmente aparece como \sqrt{1-\beta^2}. Los efectos LTT, Por otra parte, son de primer orden en la velocidad. Los efectos de primer orden han sido estudiados en los últimos cincuenta años en cuanto a la aparición de un cuerpo extenso movimiento relativista [7-15]. También se ha sugerido que el efecto Doppler relativista se puede considerar la media geométrica [16] cálculos de más básicos. La creencia actual es que los efectos de primer orden son una ilusión óptica que sea quitado de nuestra percepción de la realidad. Una vez que se sacan estos efectos o 'deconvolved’ de las observaciones, la 'real’ espacio y el tiempo se supone que obedecer SRT. Tenga en cuenta que este supuesto es imposible de verificar porque la deconvolución es un problema mal planteado – hay múltiples soluciones a la realidad absoluta de que todo el resultado en la misma imagen perceptual. No todas las soluciones obedecen SRT.

La noción de que es la realidad absoluta que obedece ujieres SRT en un problema filosófico más profundo. Esta noción es equivalente a insistir en que el espacio y el tiempo son en realidad 'intuiciones’ más allá de la percepción sensorial en lugar de una imagen cognitiva creado por nuestro cerebro de los estímulos sensoriales que recibe. Una crítica formal de las intuiciones kantianas de espacio y tiempo está más allá del alcance de este artículo. Aquí, tomamos la posición de que es nuestra realidad observada o percibida que obedece SRT y explorar dónde nos conduce. En otras palabras, suponemos que SRT es nada más que una formalización de los efectos perceptuales. Estos efectos no son de primer orden en la velocidad cuando el objeto no se está acercando directamente (o que se aleja de) el observador, como veremos más adelante. Vamos a mostrar en este artículo que un tratamiento de SRT como un efecto perceptivo nos dará solución natural para los fenómenos astrofísicos como estallidos de rayos gamma y los chorros de radio simétricos.

2.2 La percepción de la velocidad

En primer lugar, observamos cómo la percepción del movimiento es modulada por efectos LTT. Como se señalaba anteriormente, las ecuaciones de transformación de tratar SRT sólo objetos retroceso del observador. Por esta razón, consideramos en primer lugar un objeto que se aleja, volar lejos del observador a una velocidad \beta del objeto depende de la velocidad real b (como se muestra en el Apéndice 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)

Así, debido a los efectos LTT, una velocidad real infinita se asigna a una velocidad aparente \beta_O=1. En otras palabras, ningún objeto puede aparecerá viajar más rápido que la velocidad de la luz, totalmente coherente con SRT.

Físicamente, este límite de velocidad aparente asciende a un mapeo de c a \infty. Este mapeo es más evidente en sus consecuencias. Por ejemplo, que se necesita una cantidad infinita de energía para acelerar un objeto a una velocidad aparente \beta_O=1 porque, en la realidad, estamos acelerando a una velocidad infinita. Este requisito energía infinita también se puede ver como la masa relativista cambiar con la velocidad, alcanzando \infty en \beta_O=1. Einstein explicó este mapeo como: “Para velocidades mayores que la de la luz nuestras deliberaciones no tienen sentido; lo haremos, sin embargo, encontrar en lo que sigue, que la velocidad de la luz en nuestra teoría desempeña el papel, físicamente, de una velocidad infinitamente grande.” Así, para los objetos se alejan del observador, los efectos de LTT son casi idénticas a las consecuencias de SRT, en términos de la percepción de la velocidad.

2.3 Dilatación del tiempo
Dilatación del tiempo
Figure 1
Figura 1:. Comparación entre el tiempo de viaje de la luz (LTT) efectos y las predicciones de la teoría especial de la relatividad (SR). El eje X es la velocidad aparente y el eje Y muestra la dilatación del tiempo o la longitud de contracción relativa.

LTT efectos influyen en el tiempo de forma en el objeto en movimiento se percibe. Imagina un objeto que se aleja del observador a una velocidad constante. Medida que se aleja, los fotones sucesivos emitidos por el objeto tardan más tiempo y más tiempo para alcanzar el observador, ya que se emiten en cada vez más lejos. Este retardo de tiempo de viaje da al observador la ilusión de que el tiempo está fluyendo más lento para el objeto en movimiento. Se puede demostrar fácilmente (véase el Apéndice A.2) que el intervalo de tiempo observado \Delta t_O está relacionada con el intervalo de tiempo real \Delta t como:


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

para un objeto que se aleja del observador (\theta=\pi). Esta dilatación del tiempo observado se representa en la figura. 1, donde se compara a la dilatación del tiempo predicho en SR. Tenga en cuenta que la dilatación del tiempo, debido a LTT tiene una magnitud mayor que la predicha en SR. Sin embargo, la variación es similar, con las dos dilataciones de tiempo que tiende a \infty como la velocidad observada tiende a c.

2.4 Longitud de contracción

La longitud de un objeto en movimiento aparece también diferente debido a los efectos LTT. Se puede demostrar (véase el Apéndice A.3) que la longitud observada d_O como:


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

para un objeto que se aleja del observador con una velocidad aparente de \beta_O. Esta ecuación también se representa en la figura. 1. Tenga en cuenta una vez más que los efectos LTT son más fuertes que los previstos en la TER.

Higo. 1 pone de manifiesto que tanto la dilatación del tiempo y la contracción de Lorentz pueden considerarse como efectos LTT. Si bien las magnitudes reales de efectos LTT son más grandes que lo que predice la SRT, su dependencia cualitativa de la velocidad es casi idéntica. Esta similitud no es sorprendente porque la transformación de coordenadas en la TER se basa en parte en los efectos LTT. Si los efectos LTT se han de aplicar, como una ilusión óptica, en la parte superior de las consecuencias de SRT como se cree actualmente, a continuación, la contracción de la longitud total observada y la dilatación del tiempo, será significativamente más que las predicciones de la TER.

2.5 Desplazamiento Doppler
El resto del artículo (las secciones de las conclusiones) se ha abreviado y se puede leer en la versión PDF.
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5 Conclusiones

En este artículo, empezamos con una idea de la neurociencia cognitiva acerca de la naturaleza de la realidad. La realidad es una representación conveniente que nuestro cerebro crea fuera de nuestras entradas sensoriales. Esta representación, aunque conveniente, es un mapeo de la experiencia increíblemente distante de las causas físicas reales que componen las entradas a nuestros sentidos. Además, limitaciones en la cadena de detección y percepción mapa para manifestaciones medibles y predecibles para la realidad que percibimos. Una limitación tan fundamental para nuestra realidad percibida es la velocidad de la luz, y las manifestaciones correspondientes, Efectos LTT. Dado que el espacio y el tiempo son parte de una realidad creada de entradas de luz a nuestros ojos, algunas de sus propiedades son manifestaciones de efectos LTT, especialmente en nuestra percepción del movimiento. La absoluta, realidad física generar las entradas de luz no obedece a las propiedades que atribuimos a nuestro espacio y el tiempo percibido. Hemos demostrado que los efectos LTT son cualitativamente idénticas a las de SRT, señalando que SRT sólo considera los marcos de referencia que retroceden unos de otros. Esta similitud no es sorprendente porque la transformación de coordenadas en el SRT se deriva parcialmente basado en efectos LTT, y en parte en el supuesto de que la luz viaja a la misma velocidad con respecto a todos los sistemas inerciales. En tratándolo como una manifestación de la LTT, que no nos dirigimos a la principal motivación de SRT, que es una formulación covariante de las ecuaciones de Maxwell, como lo demuestran las declaraciones de apertura de documento original de Einstein [6]. Puede ser posible separar la covarianza de la electrodinámica de la transformación de coordenadas, aunque no se intenta en este artículo.

A diferencia de SRT, LTT efectos son asimétricos. Esta asimetría proporciona una solución a la paradoja de los gemelos y una interpretación de las violaciónes de causalidad asumidos asociado con superluminality. Además, la percepción de superluminality es modulada por efectos LTT, y explica g estallidos de rayos y chorros simétricos. Como mostramos en el artículo, percepción del movimiento superluminal también tiene una explicación para los fenómenos cosmológicos como la expansión del Universo y la radiación de fondo de microondas cósmico. LTT efectos deben ser considerados como una limitación fundamental en nuestra percepción, y por consiguiente en la física, en lugar de como una explicación conveniente para fenómenos aislados. Teniendo en cuenta que nuestra percepción se filtra a través de efectos LTT, tenemos que deconvolute desde nuestra realidad percibida con el fin de comprender la naturaleza de lo absoluto, realidad física. Esta deconvolución, sin embargo, resultados en múltiples soluciones. Así, la absoluta, la realidad física está más allá de nuestro alcance, y cualquier asumido propiedades de la realidad absoluta sólo pueden ser validados a través de lo bien que la resultante percibida realidad está de acuerdo con nuestras observaciones. En este artículo, asumimos que la absoluta realidad obedece nuestros mecánica clásica intuitivamente obvias e hizo la pregunta de cómo sería percibido como una realidad cuando se filtra a través de efectos LTT. Hemos demostrado que este tratamiento en particular podría explicar ciertos fenómenos astrofísicos y cosmológicos que observamos. La distinción entre las diferentes nociones de velocidad, incluyendo la velocidad adecuada y la velocidad de Einstein, fue el tema de una reciente edición de esta revista [33].

La transformación de coordenadas en el SRT debe ser visto como una redefinición del espacio y el tiempo (o, más generalmente, realidad) con el fin de acomodar las distorsiones en nuestra percepción de movimiento debido a los efectos LTT. La realidad absoluta detrás de nuestra percepción no está sujeto a restricciones de SRT. Uno puede tener la tentación de argumentar que SRT se aplica a la "real’ espacio y el tiempo, no nuestra percepción. Esta línea de argumentación plantea la pregunta, lo que es real? La realidad no es más que un modelo cognitivo creada en nuestro cerebro a partir de nuestras entradas sensoriales, entradas visuales siendo el más significativo. El espacio en sí es una parte de este modelo cognitivo. Las propiedades del espacio son un mapeo de las limitaciones de nuestra percepción. Nosotros no tenemos acceso a una realidad más allá de nuestra percepción. La opción de aceptar nuestra percepción como una verdadera imagen de la realidad y la redefinición del espacio y el tiempo como se describe en el SRT equivale de hecho a una elección filosófica. La alternativa que se presenta en el artículo se pide por la vista de la neurociencia moderna que la realidad es un modelo cognitivo del cerebro basado en nuestras entradas sensoriales. La adopción de esta alternativa nos reduce a adivinar la naturaleza de la realidad absoluta y comparando su proyección predicho a nuestra percepción real. Se puede simplificar y aclarar algunas teorías de la física y explicar algunos fenómenos enigmáticos en nuestro Universo. Sin embargo, esta opción es otra postura filosófica contra la realidad absoluta incognoscible.

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