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電波源とガンマ線バースト管腔ブームですか?

この記事は、現代物理学Dの国際ジャーナルに掲載されました (IJMP–D) で 2007. それはすぐになった トップアクセスさ条 によるジャーナル ヤン 2008.

それは、ハードコア物理学の記事のように思えるかもしれませんが, それは、実際にはこのブログや私の本に浸透哲学的洞察力を応用したものである.

このブログのバージョンでは、抽象が含まれています, 導入と結論. 記事の完全版は、PDFファイルとして提供され.

ジャーナルリファレンス: IJMP-Dフル. 16, しないでください. 6 (2007) 巻. 983–1000.

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抽象的な

GRB残光の軟化は、ソニックブームの周波数進化に著しい類似点を負担. ソニックブームコーンの先端に, 周波数は無限である, ガンマ線バーストのような多くの (GRB). コー​​ンインサイド, 周波数が急速に超低周波範囲に減少し、音源が同時に2箇所に現れる, ダブルローブ電波源を模倣. しかし “管腔の” ブームはローレンツ不変性に違反するため、禁止されています, それは詳細を詰める、既存のデータとの比較をしたくさ. この誘惑は、さらに電波源といくつかのガンマ線バーストに関連付けられている天体で観測されたsuperluminalityにより増強される. この記事では、, 私たちは架空の管腔ブームから観測周波数の時間的·空間的変動を計算し、私たちの計算と、現在の観測値との間に著しい類似性を示す.

はじめに

音を発する物体が速くその媒体中の音の速度より媒質を通過する際にソニックブームが作成され. オブジェクトには、メディアを横断する, それが発する音は、円錐形の波面を作成する, 図に示すように、 1. この波面の音の周波数があるため、ドップラーシフトの無限大である. 円錐形の波面背後に頻度が劇的に低下し、すぐに超低周波範囲に達する. この周波数発生がガンマ線バーストの進化を残光することが著しく類似している (GRB).

Sonic Boom
フィギュア 1:. 超音速動作中のドップラー効果の結果として、音波の周波数の進化. 超音速物Sは、矢印に沿って移動している. 音波が原因運動に「反転」されている, 従って波が軌道マージ2つの異なるポイントで出射され、観察者に到達すること (Oにおける) 同時に. 波面は、観察者に当たると, 周波数が無限大である. その後, 周波数が急激に低下.

ガンマ線バーストは非常に短いです, しかしの激しい点滅 \gamma 空の光線, 数分、数ミリ秒から持続, 現在は激変星の崩壊から生じると考えられている. 短い点滅 (プロンプト排出量) 次第に柔らかくエネルギーの残光が続いている. このようにして, イニシャル \gamma 光線は、速やかにX線により置換されている, 光さえ無線周波数の波. スペクトルのこの軟化は、かなり以前から知​​られています, 最初極超新星を用いて説明した (火の玉) モデル. このモデルで, 相対論拡大火の玉が生成 \gamma 放出, 火の玉が冷却としてスペクトルが軟化し、. モデルがで放出されるエネルギーを計算 \gamma 領域として 10^ {53}10^ {54} 数秒でエルグ. このエネルギー出力は約に類似している 1000 倍の生涯にわたって太陽から放出された全エネルギー.

最近になって, 時定数を変化させたピークエネルギーの逆数減衰は経験的に崩壊星モデルを使用してピークエネルギーの観察時間発展に合わせて使用​​されている. このモデルによる, ガンマ線バーストは、恒星の崩壊で非常に相対論の流れのエネルギーが消費されているときに生成されている, その結果、放射ジェットは視力の私達の線に対して適切に角度を付けて. エネルギー放出が等方ではないので崩壊星モデルは、より低いエネルギー出力を推定, しかしジェットに沿って集中. しかしながら, 崩壊星イベントの発生率は、放射線ジェットがガンマ線バーストとして表示することができ、その中の立体角の割合を補正しなければならない. ガンマ線バーストは、一日一回の割合で、大きく観測される. このようにして, ガンマ線バーストに電力を供給激変イベントの予想速度の順である 10^410^6 1日につき. そのため速度と推定エネルギー出力間のこの逆の関係の, 観測されたGRBあたり放出された全エネルギーは同じまま.

私たちは超音速モーションでソニックブームと同様の効果として、GRBと考える場合には, 想定激変エネルギー要求は不要になります. 超音速オブジェクトの私たちの知覚のもう一つの特徴は、私たちは、同時に2つの異なる場所での音源を聞くことです, 図に示すように、 2. 超音速物体の軌道に異なる2点で放出された音波が時間的に同じ瞬間に観察者に到達するため、この奇妙な効果が起こる. この効果の最終結果は、音源の対称的に後退一対の知覚で, これ, 管腔世界で, 対称電波源の良い説明です (銀河核やDRAGNに関連ダブル電波源).

superluminality
フィギュア 2:. オブジェクトから飛んでいる A スルー そして B 一定の超音速で. オブジェクトが移動中に音を放射することを想像してみて. 時点で発せられた音 (最接近点に近いこれは B) で観測者に到達した O 音が早い時点で放出される前に、 . インスタントときより早い時点での音 観測者に到達した, ずっと後の時点で放出された音 A また達する O. そう, で発せられた音 A そして 同時に観測者に到達する, オブジェクトが同時にこれら二つの点であるという印象を与える. 言い換えると, 観察者が離れてから移動する2つの物体を聞く 1つではなく実際のオブジェクト.

電波源は、一般的に対称であり、銀河のコアに関連付けられているように見える, 時空間特異点や中性子星の現在考慮症状. 活動銀河核と関連するようなオブジェクトの異なるクラス (AGN) 過去50年間に発見された. フィギュア 3 電波銀河シグナスAを示している, このような無線源及び無線明るいオブジェクトのうちの1つの例. その機能の多くは、ほとんどの銀河系外の電波源に共通する: 対称二重ローブ, コアの表示, ローブとホットスポットを供給するジェットの外観. 一部の研究者は、より詳細な運動学的な特徴を報告している, そのようなローブでのホットスポットの固有運動として.

対称電波源 (銀河や銀河系外) とガンマ線バーストは完全に異なる現象であることが表示される場合があります. しかしながら, 彼らのコアは、ピークエネルギーで同様の時間発展を示している, しかし非常に異なる時定数. ガンマ線バーストのスペクトルは、急速に進化するから \gamma 光あるいはRF残照の地域, 彼らはローブにコアから移動する電波源のホットスポットのスペクトル進化に類似. 他の類似点は、近年注目を集め始めている.

この記事では、仮想の間の類似性を探る “管腔の” ブームとこれら二つの天体物理学の現象, そのような管腔のブームはローレンツ不変で禁じられていたが. これらの二つの現象を統一し、その運動の詳細な予測を行うモデルでの仮定の管腔ブームの結果の現れとして、GRBの治療.

CygA
フィギュア 3:.hyperluminous電波銀河シグナスAにおける無線ジェットとローブ. 2つのローブ内のホットスポット, コア領域とジェットがはっきりと見える. (NRAO / AUIのイメージ礼儀から再生。)

結論

この記事では、, 私たちは、超音速のオブジェクトの時空間発展を見て (その位置及び音響周波数の両方で私たちは聞く). 私たちは光に計算を拡張した場合、それが密接にガンマ線バーストとDRAGNsに似ていることが示された, 管腔ブームは超光速運動を必要とするであろうため、禁止されていますが、.

この困難にもかかわらず, 私たちは、バルク超光速動きに基づいて電波源のようなガンマ線バーストとジェットのための統一モデルを発表. 私たちは、視力の私達の視野を横切って飛んで、単一の超光速オブジェクトが固定されたコアから二つの物体の対称分離など、私たちに見えることを示した. 対称ジェットとガンマ線バーストのモデルとしてこの事実を使用して、, 私たちは、定量的に彼らの運動学的な特徴を説明した. 特に, 私達はホットスポットの分離角度が時間的に放物線であることを示した, 二つのホットスポットの赤方偏移は、互いにほぼ同一であった. ホットスポットのスペクトルが高周波領域にあることさえ事実はhyperluminal運動及び典型的なスターの黒体放射の結果としての赤方偏移を仮定することによって説明される. 超光速物体の黒体放射の時間発展は、ガンマ線バーストと電波源で観察されたスペクトルの軟化と完全に一致している. 加えて, 電波源のコア領域で有意なブルーシフトがあると、なぜ私たちのモデルは説明する, 電波源は、光の銀河に関連すると思われる、なぜガンマ線バーストは、その切迫した外観の無い、事前指示と共にランダムな点に表示された理由.

それはエネルギー論の問題に対応していませんが (superluminalityの起源), 私たちのモデルは、私たちが架空の超光速運動を知覚する方法に基づいて魅力的な選択肢を提示し. 私たちは、予測のセットを発表し、DRAGNsやガンマ線バーストからの既存のデータにそれらを比較した. このようなコアの青さなどの機能, ローブの対称性, トランジェント \gamma およびX線バースト, ジェットに沿ってスペクトルの測定された進化のすべての知覚的な効果として、このモデルにおける自然とシンプルな説明を見つける. この最初の成功に後押し, 私たちは、これらの天体物理現象のワーキングモデルとして腔側ブームに基づいて私たちのモデルを受け入れることができる.

これは、知覚的な効果は、従来の物理学のような明白な違反を装うことが強調されなければならない. このような効果の例は明らかで超光速運動である, それが実際に観測された前であっても、特殊相対性理論の文脈の中で説明し、予想された. 超光速運動の観察は、この記事で紹介した作品の背後にあるの出発点であったが、, それは決して私たちのモデルの妥当性の指標である. 時間的·空間およびスペクトル進化におけるソニックブームと仮想の管腔ブームの間の類似性は好奇心のようにここに提示されている, おそらく不健全にもかかわらず, このモデルの基盤.

一つの缶, しかしながら, 特殊相対性理論と主張している (SR) superluminalityを扱っていないと, 従って, 超光速運動および管腔ブームは、SRと矛盾しない. アインシュタインの原論文のオープニングステートメントによって証明されるように, SRのための主要な動機は、マクスウェル方程式の共変製剤である, 座標変換は、部分的に光移動時間に基づいて導出される必要 (LTT) 効果, そして、部分的に光がすべての慣性フレームに対して同じ速度で移動するという仮定に. LTTでこの依存性にもかかわらず、, LTTの影響は、現在のSRに従う時空間に適用することが想定され. SRは空間と時間の再定義である (または, より一般的に, 現実のもの) その2つの基本的な公理に対応するために. これは、空間 - 時間のより深い構造が存在することであってもよい, そのうちのSRは、唯一の私たちの知覚で, LTTの影響を介して濾過. 目の錯覚のようにそれらを処理することにより、SRに従う時空間に適用される, 私たちは、二重にカウントすることができる. 私たちは、SRの座標変換部からマクスウェル方程式の共分散をほぐしによる二重計算を回避することができる. 別途LTT効果を治療 (空間と時間の基本的な性質のために、それらの結果を帰属させずに), 私たちはsuperluminalityを収容し、この資料に記載天体物理現象の優雅な説明を得ることができます. ガンマ線バーストと対称の電波源のための私たちの統一説明, 従って, 影響は限り空間と時間の自然の私達の基本的な理解として到達しました.


写真: 米航空宇宙局(NASA)ゴダード写真とビデオ

相対論的物理学の知覚と認知の制約

この投稿は、11月にガリレオ電気力学に表示されます私の記事の要約オンライン版で, 2008. [参照: ガリレオ電気力学, フライト. 19, しないでください. 6, 11月/ 12月 2008, 巻: 103–117] ()

私たちの感覚入力の私たちの脳の表現として認知神経科学の扱い空間と時間. このビューでは、, 私たちの知覚現実は感覚入力を起こす物理的プロセスのだけ遠いと便利なマッピングです. サウンドは、聴覚入力のマッピングです, とスペースが視覚入力の表現です. センシングのチェーン内の任意の制限は、私たちの現実である認知表現上の特定の症状を持ってい. 私たちの視覚センシングの一つは物理的な制限は、光の有限速度であり、, その私たちの時空の基本的な性質として現れる. この記事では、, 私たちは私たちの知覚の制限された速度の結果を見て, 光、すなわち速度, 彼らは特殊相対性理論に座標変換に非常に似ていることを示している. この観察結果から、, とスペースは、単に光信号入力から作成認知モデルであるという概念に触発, 我々は、光の有限速度に知覚的効果を説明するための形式主義などの特殊相対性理論の治療の意味を調べる. このフレームワークを使用, 私たちは一見無関係に見える天体物理学と宇宙論的な現象の広い配列を統一して説明できることを示している. 私たちは私たちの知覚と認知表現の制限の症状を特定したら、, 我々は、空間と時間で結果的制約を理解することができます, 天体物理学と宇宙論の新たな理解につながる.

キーワード: 認知神経科学; 現実のもの; 特殊相対性理論; 光の走行時間効果; ガンマ線バースト; 宇宙マイクロ波背景放射.

1. はじめに

私たちの現実は私たちの脳が作成する精神的な絵です, 私たちの感覚入力から始まる [1]. この認知地図は、多くの場合、検知プロセスの背後にある物理的な原因の忠実な画像であると想定しているが, 原因自体は、センシングの知覚経験とは全く異なっている. 私たちは視力の私達の主要な感覚を考えると、認知表現とその物理的な原因との違いはすぐに明らかにされていません. しかし, 私たちは「より少ないの動作を理解するために、視力に基づいて私たちの認知モデルを使用することができますので、我々は、嗅覚と聴覚を見て、違いを理解することができる’ 意識. 臭気, 私たちが呼吸する空気の性質であるように見える可能性がある, 実際には私たちの鼻が感知し、化学署名の私たちの脳の表現です. 同様に, 音は振動体の本質的な特性ではない, 私たちの耳が感知し、空気中で圧力波を表現するために、私たちの脳のメカニズム. 表脳がそれを作成するように、私は、最終的な現実への感覚入力の物理的な原因からチェーンを示しています. 物理的な原因は、嗅覚と聴覚チェーンのために識別することができますが, 彼らは簡単に視覚的なプロセスのために識別されていません. 光景は、我々が持っている最も強力な感覚であるため、, 我々は、根本的な現実として視覚入力の私たちの脳の表現を受け入れることが義務付けられている.

私たちの視覚的な現実は物理科学のための優れたフレームワークを提供しますが, それが現実自体が潜在的な物理的または生理学的な制限や歪みを持つモデルであることを認識することが重要です. 知覚の生理学と脳内でその表現との間の緊密な統合は、触覚ファネリング錯覚を使用して巧妙な実験で最近証明された [2]. 全く刺激をその部位に適用されていないにもかかわらず、刺激パターンの中央の焦点における単一触覚のこの錯覚をもたらす. 実験では、, 脳の活性化領域は、感覚が知覚された焦点に対応, むしろ刺激が適用された点以外, 脳が認識を登録していることを証明する, 感知さ現実のではない物理的な原因. 言い換えると, 脳のための, 刺激のパターンを適用し、パターンの中心に1つだけの刺激を印加することとの間に違いはない. 脳は彼らの認識に対応した領域に感覚入力をマッピング, むしろ、生理的感覚刺激に対応した領域より.

センス·モダリティ: 身体的原因: 感知信号: 脳のモデル:
嗅覚の 化学品 化学反応 匂い
聴覚の 振動 圧力波 サウンド
ビジュアル 不明 ライト スペース, 時間
現実のもの

表I: 異なる感覚入力の脳の表現. 臭気は、化学組成と濃度私たちの鼻の感覚の表現である. 音が振動するオブジェクトによって生成される空気の圧力波のマッピングです. 間近に, 我々は物理的な現実を知らない, 私たちの表現はスペースです, そしておそらく時間.

現実のさまざまな側面の神経学的局在は、病変の研究により、神経科学において確立されている. 運動の認知 (と時間の感覚の結果としての基礎), 例えば, 小さな病変がそれを完全に消去することができるようにローカライズされてい. 現実の一部のような具体的な損失の患者の症例 [1] 現実の我々の経験という事実を示している, それのあらゆる側面, 脳の作成は確かにある. 空間と時間は、私たちの脳の認知表現の側面である.

スペースははるかに音のような知覚経験です. センシングの聴覚と視覚のモード間の比較は、脳内の彼らの表現の限界を理解するのに役立ちます. 一つの制限は、感覚器官の入力範囲である. 耳は、周波数範囲は20Hz-20kHzの中で敏感である, 眼を可視スペクトルに限定されている. 別の制限, 特定の個体において存在し得る, 入力の不適切な表現です. このような制限は、トーン·難聴とカラー失明につながる可能性, 例えば. 感覚モダリティの速度も効果を紹介, イベントを見て対応する音を聞い間のタイムラグなど. 視覚のために, 光の有限の速度の結果は、光所要時間と呼ばれている (LTT) 効果. LLTは、特定の天体の観察された超光速運動のための1つの可能な解釈を提供しています [3,4]: オブジェクトは、浅い角度で観察者に近づくと, それが現実のものよりもはるかに高速移動するために表示される場合があります [5] LTTによる.

私たちの知覚のLTT効果の他の結果は、特殊相対性理論の座標変換に非常に似ている (SRT). これらの結果は、その動きの方向に沿って後退する物体の見かけの収縮と時間の遅れの影響を含める. さらに, 後退オブジェクトは決してでき 現れる 光の速度よりも速く行くべき, その実際の速度は超光速であっても、. SRTは、明示的に禁止していませんが, superluminalityはタイムトラベルと因果関係の結果としての侵害につながることが理解されている. アン 見かけ上 因果関係の違反は、LTTの結果の一つである, 超光速オブジェクトが観測者に近づいているとき. これらのすべてのLTTの効果はSRTによって予測される効果と非常に似ている, そして、現在の確認」とされている’ その時空は、SRTに従う. その代わり, 時空は、より深い構造を有していてもよい, LTTの影響を介して濾過したとき, 私たちの中での結果 認知 その時空は、SRTに従う.

私たちは私たちの感覚入力の表現として現実の神経科学ビューを受け入れると, 私たちは物理的な理論でそう顕著に光の数字のなぜ速度を理解することができます. 物理学の理論は現実の記述である. 現実は私たちの感覚からの読み取り値から作成されている, 特に私たちの目. 彼らは光の速度で動作. したがって、光の速度にaccorded神聖だけの機能です 私たちの 現実のもの, 絶対ではない, 私たちの感覚を知覚する努力していることを究極の現実. それはよく私たちの感覚の範囲を超えての現象を説明する物理学に来るとき, 私たちは本当に口座にそれらを見ることでその私たちの知覚と認知果たす役割を取らなければならない. 宇宙我々はそれが私たちの網膜上またはハッブル望遠鏡の光センサーに当たる光子の外に作成された唯一の認知モデルで見るように. そのため情報担体の有限速度の (すなわち光子は), 私たちの知覚は私たちに印象を与えるような方法で歪んでその空間と時間オベイのSRT. 彼らはやる, しかし空間と時間は絶対的な現実ではありません. “空間と時間は、私たちが考えていることでモードとではない私達が住んでいる状態である,” アインシュタイン自身がそれを置くように. 私たちの視覚入力の私たちの脳の表現として私たちの知覚の現実の治療 (LTT効果を介して濾過), 私たちは、SRTの座標変換のすべての奇妙な効果は私たちの空間と時間における私たちの感覚の有限速度の症状として理解することができていることがわかります.

さらに, 私たちは思考のこのラインは天体物理現象の二つのクラスのための自然な説明に​​つながることが示されます:

ガンマ線バースト, 非常に短いある, しかしの激しい点滅 \gamma 光線, 現在、激変星の崩壊から発すると考えられて, そして 電波源, 一般的に対称であり、銀河のコアに関連付けられているように見えるもの, 時空間特異点や中性子星の現在考慮症状. これら二つの天体物理学の現象ははっきりと関連のない表示されます, 彼らは統一LTT効果を用いて説明することができる. この記事では、そのような統一された定量的なモデルを提示. それはまた、LTT効果に現実に認知限界が宇宙と宇宙マイクロ波背景放射の見かけの拡大などの宇宙論的機能のための定性的な説明を提供できることが表示されます (CMBR). これらの現象は、超光速オブジェクトの我々の知覚に関連するとして理解することができ、両方の. それは非常に異なる長さと時間スケールでこれらの一見の異なる現象の統一である, その概念の単純さと一緒に, 我々は、この枠組みの有効性の指標として保持すること.

2. LTT効果間の類似点 & SRT

アインシュタインの原論文で導出座標変換 [6] です, ある程度, LTT効果の顕在化し、すべての慣性フレームで光速度の不変を課すの結果. これは、最初の思考実験の中で最も明白である, ロッドと共に移動する観察者はそれらのクロックを見つける場合、ロッドの長さに沿ってLTTの差に起因して同期していない. しかしながら, SRTの現在の解釈で, 座標変換は、空間と時間の基本的な性質と考えられている. この配合物から生じる一つの問題は、2つの慣性フレーム間の相対速度の定義が曖昧になることである. 観察者によって測定された可動フレームの速度である場合, その後、コア領域から始まるラジオジェットで観察された超光速運動はSRTの違反となります. それはLTT効果を考慮して、我々は推測しなければならない速度である場合, その後、我々は余分を採用する必要が アドホック superluminalityが禁止されていることを前提. これらの困難は、SRTの残りの部分からLTT効果を解きほぐすした方が良いことを示唆している. 本論文で試みていないが、, SRTの主要な動機, マクスウェル方程式、すなわち共分散, でも、空間と時間のプロパティにLTT効果を帰属することなく達成することができる.

このセクションでは、, 我々は、脳によって作成された認知モデルの一部として、空間と時間を検討します, とSRTが認知モデルに適用されることを示している. 絶対的な現実 (SRT-のような空間·時間は、私たちの感覚となっている) SRTの制限が従うことはありません. 特に, オブジェクトはsubluminal速度に制限されていない, 彼らは空間と時間の私たちの知覚subluminal速度に制限されているかのように、彼らは私たちに表示されることがあっても、. 私たちは、SRTの残りの部分からLTT効果を解きほぐす場合, 我々は、現象の広い配列を理解することができます, この記事で示したように.

SRTは、線形互いに対して運動して座標系間の座標変換を求める. 私たちは、SRTに組み込まれた空間と時間の性質に隠された仮定に直線性の起源をトレースすることができます, アインシュタインが述べたように [6]: “最初の場所では、方程式は、我々は、空間と時間に属性均質性の性質のために線形でなければならないことは明らかである。” そのため直線性のこの仮定の, 変換式の元の導出が近づいて後退オブジェクト間の非対称性を無視して、後退オブジェクトに集中. 両方接近後退オブジェクトが常に互いに後退される2つの座標系で記述できる. 例えば, システムの場合 K 別のシステムに対して移動される 正のX軸に沿って , 安静時、オブジェクト内 K 正で X の原点に観察者に近づいている . SRTとは異なり、, LTTの効果に基づいて考察がオブザーバーに近づいたオブジェクトの変換法の本質的に異なるセットになり、それらの彼から後退. より一般的に, 変換は、物体の速度及び監視者の視線との間の角度に依存する. LTTの効果に基づく変換式は、非対称的にオブジェクトに近づくと後退TREATので, 彼らは双子のパラドックスへの自然なソリューションを提供, 例えば.

2.1 ファーストオーダー知覚に及ぼす影響

オブジェクトに近づくと後退のために, 相対論的効果は速度の2階です \beta, と速度は通常、として表示されます \sqrt{1-\beta^2}. LTT効果, 他方では, 速度の一次である. 一次効果は、相対論的に移動延長体の外観の観点から、過去50年の間に研究されている [7-15]. また、相対論的ドップラー効果は、幾何平均と考えることができることが示唆されている [16] もっと基本的な計算の. 現在の信念は、第一次効果が現実の私たちの知覚の外に取るべき目の錯覚であるということです. これらの効果は出し入れされると「デコンボリューション’ 観測から, 「現実’ 空間と時間は、SRTに従うと想定される. デコンボリューションは不良設定問題であるため、この仮定を検証することは不可能であることに注意してください – すべて同じ知覚絵になる絶対的な現実に複数のソリューションがあります. すべてではないのソリューションは、SRTに従う.

それはより深い哲学的問題にSRTの案内係に従う絶対現実であるという概念. この概念は「空間と時間が実際にあることを直感を主張するに等しいです。’ 知覚のではなく、それが受信する感覚入力のうち、私たちの脳が作成した認知絵を越えて. 空間と時間のカントの直観の形式的な批判は、この記事の範囲を超えています. ここに, 我々はそれをSRTに従う私たちの観察や、知覚現実であるという立場を取る、それが私たちをリードどこ探る. 言い換えると, 私たちは、SRTが知覚的効果の形式化に他ならないことを前提としてい. オブジェクトが直接接近していない場合、これらの効果は、速度の一次ではない (またはから後退) オブザーバー, 我々は、後で見るように. 私たちは、知覚的効果としてSRTの治療は、ガンマ線バーストと対称ラジオジェットのような天体現象を私たちに自然なソリューションを提供します。この記事で表示されます.

2.2 スピードの知覚

私たちは、最初の動きの知覚はLTT効果によって変調された方法を見て. 先に述べたように, SRTの変換式は、観測者から遠ざかるオブジェクトだけを扱う. このため, 我々は最初の後退オブジェクトを検討, スピードで観測者から離れて飛んで \beta 物体の実速度2bに依存 (付録A.1に示すように):


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

このようにして, LTT効果による, 無限の本当の速度は見かけ速度にマッピングされます \beta_O=1. 言い換えると, いいえオブジェクトことができます 現れる 光の速度よりも速く移動する, SRTと完全に一致.

物理的に, この見かけ上の制限速度は、マッピングにのぼる c\infty. このマッピングは、その影響の中で最も明白である. 例えば, それは明白な速度にオブジェクトを加速するエネルギーの無限の時間を要する \beta_O=1 なぜなら, 実際には, 我々は無限の速度に加速している. この無限のエネルギー必要量も相対論的質量の速度に変化として見ることができる, 到達 \infty\beta_O=1. アインシュタインは、このマッピングを説明: “光よりも大きな速度については、当社の審議は無意味になる; 私たちはしなければならない, しかしながら, 以下において見つける, 我々の理論での光の速度が役割を果たしていること, 物理的に, 無限大の速度の。” このようにして, 観測者から遠ざかるオブジェクトのための, LTTの影響は、SRTの結果とほぼ同じです, 速度の知覚の観点から.

2.3 時間の遅れ
時間の遅れ
Figure 1
フィギュア 1:. 光の移動時間の比較 (LTT) 効果と特殊相対性理論の予測 (SR). X軸は見かけの速度であり、Y軸は相対的な時間膨張または収縮の長さを示す.

LTT効果は移動物体に時間が知覚される方法に影響を与える. 一定の速度で観測者から遠ざかるオブジェクトを想像してみて. それが離れて移動すると, 彼らは遠く及び遠くに放出されるため、オブジェクトによって放出された連続した光子は、観察者に到達するために長く時間がかかる. この移動時間遅延が観測者にその時間は、移動物体のために遅い流れているような錯覚を与えます. これは、簡単に示すことができ (付録A.2を参照してください。) 時間間隔は、観察され \Delta t_O 実際の時間間隔に関連している \Delta t ように:


  \frac{\Delta t_O}{\Delta t} ,=, \frac{1}{1-\beta_O}          (3)

観測者から遠ざかるオブジェクトのための (\theta=\pi). この観察された時間の遅れは、図にプロットされている. 1, それは時間の遅れと比較されるSR予測. LTTによる時間の遅れが1よりも大きい大きさはSRの予測していることに注意してください. しかしながら, 変化が似ている, 両方の時間の拡張部分は、傾向にあると \infty 観察された速度になる傾向として c.

2.4 長さの収縮

運動中のオブジェクトの長さはまた、LTT効果のために、異なる表示. それは示すことができ (付録A.3を参照してください。) その観測された長さ d_O ように:


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

の見かけの速度で観測者から遠ざかるオブジェクトのための \beta_O. また、図にプロットされ、この式. 1. LTTの効果がSRTで予測ものよりも強いことを改めて注意してください.

イチジク. 1 時間の遅れとローレンツ収縮の両方がLTT効果と考えることができることを示す. LTT効果の実際の大きさは、SRTが予測したものよりも大きいですが, スピード上での定性的な依存性はほとんど同じです. この類似性は、SRTの座標変換の一部がLTT効果に基づいているので、驚くべきことではない. LTT効果が適用される場合, 目の錯覚のように, SRTの結果の上に、現在考えられて, その後、総観測された長さの収縮と時間の遅れは、SRTの予測よりもはるかに多くなります.

2.5 ドップラー偏移
記事の残りの部分 (結論までのセクション) 要約してされており、PDFバージョンで読み取ることができる.
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5 結論

この記事では、, 私たちは現実の性質についての認知神経科学からの洞察を開始. 現実は私たちの脳は私たちの感覚入力の外に作成されますが便利な表現である. この表現, 便利でも, 私たちの感覚への入力を構成する実際の物理的な原因の信じられないほど遠い経験マッピングです. さらに, 私たちが知覚する現実に測定可能かつ予測可能な症状にセンシングと知覚マップの連鎖の限界. 私たちの知覚の現実にそのような根本的な制約は、光の速度である, と、対応する症状, LTT効果. 空間と時間は、私たちの目に光の入力の外に作成された現実の一部であるため, そのプロパティの一部はLTT効果の症状で, 特に動きの私たちの知覚に. 絶対的な, 光入力を生成する物理的な現実は、私たちが認識される空間と時間に帰するプロパティに従わない. 私たちは、LTTの効果はSRTのものと質的に同一であることを示した, SRTだけ互いから後退参照のフレームを考慮していることに注意. SRTにおける座標変換の一部がLTT効果に基づいて導出されるため、この類似性は驚くべきことではない, そして、部分的に光がすべての慣性フレームに対して同じ速度で移動するという仮定に. LTTの兆候として治療において, 私たちは、SRTの主要な動機に対処しませんでした, これマクスウェル方程式の共変製剤である, アインシュタインの原論文のオープニング·ステートメントによって証明されるように、 [6]. これは、座標変換の電気力学の共分散を解きほぐすことが可能であり得る, それは、この記事で試みていないが、.

SRTとは異なり、, LTT効果は非対称である. この非対称性はsuperluminalityに関連した双子のパラドックスへの解像度と想定因果関係違反の解釈を提供します. さらに, superluminalityの知覚はLTT効果によって変調される, とg線バーストと対称ジェットを説明して. 私たちは、記事で示したとおり, 超光速運動の認知も、宇宙の膨張と宇宙マイクロ波背景放射のような宇宙論的な現象の説明を保持している. LTT効果は、我々の認識の基本的な制約として考慮されるべきである, その結果、物理学の, むしろ孤立した現象のための便利な説明としてより. 私たちの知覚はLTT効果を介して濾過されていることを考えると, 私たちは絶対の性質を理解するために、私たちの知覚の現実からそれらをデコンボリューションする必要が, 物理的実在性. このデコンボリューション, しかしながら, 複数のソリューションでの結果. このようにして, 絶対的な, 物理的な現実は私たちの理解を超えている, あらゆる 想定 絶対的な現実のプロパティは、どれだけ結果として得られるを通じて検証することができます 知覚 現実は我々の観察と一致している. この記事では、, 我々は仮定 絶対的な 現実は私たちの直感的に明らかな古典力学に従うとLTTの影響を介して濾過したときそのような現実が認識されるだろうか質問を. 私たちは、この特定の治療は私たちが観察し、特定の天体物理学と宇宙論的な現象を説明できることを実証した. 速度の異なる概念の区別, 適切な速度とアインシュタインの速度など、, この雑誌の最新号の主題だった [33].

SRTの座標変換は、空間と時間の再定義としてみなされるべきである (または, より一般的に, 現実のもの) 原因LTT効果のために運動の私たちの知覚の歪みに対応するために、. 私たちの知覚の背後に絶対的な現実は、SRTの制限の対象ではありません. 一つは、SRTが「本当のに適用されることを主張したくなるかもしれません’ 空間と時間, ではない私たちの知覚. 議論のこのラインは質問を頼む, 何本物だ? 現実は私たちの感覚入力から始まる私たちの脳内に作成認知モデルに他ならない, 視覚入力は、最も重要である. スペース自体は、この認知モデルの一部である. 空間の性質は、私たちの知覚の制約のマッピングである. 私たちは、私たちの知覚を超えた現実にはアクセスできません. SRTに記載されているように、現実の真のイメージとして私たちの認識を受け入れ、空間と時間を再定義の選択は確かに哲学的な選択にのぼる. 記事で紹介した代替案は、現実は私たちの感覚入力に基づいて、脳内の認知モデルであることを現代の神経科学のビューによって要求されます. この方法を採用することは、絶対現実の性質を推測し、私たちの本当の知覚にその予測された投影を比較するに私たちを減少させ. これは、簡素化し、物理学のいくつかの理論を解明し、私たちの宇宙の中でいくつかの不可解な現象を説明することができる. しかしながら, このオプションは、不可知の絶対現実に対するさらに別の哲学的な姿勢である.

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