Tag Archives: AGN

Adakah Sumber Radio dan Gamma Ray Pecah berongga Booms?

Artikel ini telah diterbitkan dalam Jurnal Antarabangsa Moden Fizik D (IJMP–D) dalam 2007. Ia tidak lama lagi menjadi Top Diakses Perkara jurnal oleh Jan 2008.

Walaupun ia mungkin kelihatan seperti artikel fizik tegar, ia adalah sebenarnya satu permohonan wawasan falsafah meresapi blog ini dan buku saya.

Versi blog mengandungi abstrak, pengenalan dan kesimpulan. Versi penuh artikel ini boleh didapati sebagai fail PDF.

Rujukan Jurnal: IJMP-D penuh. 16, Jangan. 6 (2007) pp. 983–1000.

.

Abstrak

Penurunan afterglow GRB yang mempunyai persamaan yang luar biasa untuk evolusi kekerapan dalam ledakan sonik. Pada akhir hadapan kon ledakan sonik, kekerapan adalah tak terhingga, banyak seperti Gamma Ray Burst (GRB). Di dalam kon, frekuensi yang cepat berkurangan untuk julat infrasonic dan sumber bunyi muncul di dua tempat pada masa yang sama, meniru sumber radio dua-lobed. Walaupun “berongga” ledakan melanggar invariance Lorentz dan oleh itu dilarang, ia adalah menarik untuk bekerja di luar butiran dan membandingkan mereka dengan data yang sedia ada. Godaan ini lagi dengan superluminality yang diperhatikan dalam objek-objek angkasa yang berkaitan dengan sumber radio dan beberapa GRBs. Dalam artikel ini, kita mengira variasi masa dan ruang frekuensi diperhatikan dari ledakan berongga hipotesis dan menunjukkan persamaan yang luar biasa antara pengiraan kami dan pemerhatian semasa.

Pengenalan

Satu ledakan sonik dicipta apabila objek pemancar bunyi melalui medium yang lebih cepat daripada kelajuan bunyi dalam medium yang. Sebagai objek merentasi sederhana, bunyi ia mengeluarkan mewujudkan wavefront kon, seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 1. Frekuensi bunyi pada wavefront ini adalah tak terhingga kerana anjakan Doppler. Kekerapan belakang wavefront kon jatuh secara mendadak dan tidak lama lagi mencapai julat infrasonic. Ini evolusi kekerapan adalah amat serupa dengan afterglow evolusi ray pecah gamma (GRB).

Sonic Boom
Rajah 1:. Evolusi frekuensi gelombang bunyi akibat kesan Doppler dalam gerakan supersonik. Supersonik objek S bergerak di sepanjang anak panah. Gelombang bunyi adalah "terbalik" kerana usul itu, supaya gelombang yang dipancarkan pada dua titik yang berbeza dalam merge trajektori dan mencapai pemerhati (di O) pada masa yang sama. Apabila wavefront hits pemerhati, kekerapan adalah infiniti. Selepas itu, kekerapan yang pesat berkurangan.

Gamma Ray Pecah sangat ringkas, tetapi berkelip kuat \gamma sinar di langit, berpanjangan dari beberapa milisaat hingga beberapa minit, dan pada masa ini dipercayai berpunca daripada runtuh cemerlang bencana. Berkelip pendek (pelepasan segera) diikuti oleh afterglow tenaga secara progresif lebih lembut. Oleh itu, awal \gamma sinar dengan segera digantikan dengan X-ray, cahaya dan juga gelombang frekuensi radio. Ini melembutkan spektrum telah dikenali untuk beberapa waktu, dan telah mula diterangkan menggunakan hypernova yang (bola api) model. Dalam model ini, bola api kerelatifan berkembang menghasilkan \gamma pelepasan, dan spektrum melembutkan sebagai bola api menjadi sejuk. Model ini mengira tenaga yang dibebaskan dalam \gamma rantau sebagai 10^ {53}10^ {54} ergs dalam beberapa saat. Ini output tenaga adalah sama dengan kira-kira 1000 kali jumlah tenaga yang dibebaskan oleh matahari ke seluruh hayatnya.

Baru-baru ini, satu pereputan songsang tenaga puncak dengan pelbagai pemalar masa telah digunakan untuk secara empirik muat evolusi masa yang diperhatikan tenaga puncak dengan menggunakan model collapsar. Menurut model ini, GRBs dihasilkan apabila tenaga aliran sangat kerelatifan dalam runtuh cemerlang yang hilang, dengan jet radiasi akibat bersudut betul berkenaan dengan garis penglihatan kita. Model collapsar menganggarkan pengeluaran tenaga yang lebih rendah kerana pelepasan tenaga yang tidak isotropi, tetapi tertumpu di sepanjang jet. Walau bagaimanapun, kadar kejadian collapsar perlu diperbetulkan untuk sebahagian kecil daripada sudut pepejal di mana jet radiasi boleh muncul sebagai GRBs. GRBs diperhatikan secara kasar pada kadar sekali sehari. Oleh itu, kadar jangkaan peristiwa bencana menjanakan GRBs adalah perintah 10^410^6 setiap hari. Oleh kerana hubungan ini songsang antara kadar dan output tenaga anggaran, jumlah tenaga yang dibebaskan setiap diperhatikan GRB tetap sama.

Jika kita memikirkan GRB sebagai kesan yang serupa dengan ledakan sonik dalam gerakan supersonik, keperluan tenaga bencana yang diandaikan menjadi berlebihan. Satu lagi ciri persepsi kita objek supersonik ialah kita mendengar sumber bunyi di dua lokasi yang berbeza seperti masa yang sama, seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 2. Kesan ingin tahu berlaku kerana gelombang bunyi yang dipancarkan pada dua titik yang berbeza dalam trajektori objek supersonik mencapai pemerhati pada ketika yang sama dalam masa. Hasil akhir kesan ini adalah persepsi sepasang simetri surut sumber bunyi, yang, di dunia berongga, adalah keterangan yang baik mengenai sumber radio simetri (Double sumber Radio bersekutu dengan Galactic Nukleus atau DRAGN).

superluminality
Rajah 2:. Objek itu terbang dari kepada A melalui dan B pada kelajuan supersonik yang tetap. Bayangkan objek yang mengeluarkan bunyi semasa pengembaraannya. Bunyi yang dipancarkan pada titik (yang merupakan kenderaan berdekatan dengan pendekatan yang paling dekat B) sampai pemerhati di O sebelum bunyi yang dipancarkan lebih awal pada . Segera apabila bunyi pada titik awal sampai pemerhati, bunyi yang dipancarkan pada masa yang lebih kemudian A juga sampai O. Jadi, bunyi yang dipancarkan di A dan sampai pemerhati pada masa yang sama, memberi gambaran bahawa objek itu di kedua-dua mata pada masa yang sama. Dalam erti kata lain, pemerhati mendengar dua objek bergerak daripada bukannya satu objek sebenar.

Sumber Radio biasanya simetri dan seolah-olah berkaitan dengan teras galaksi, manifestasi kini dianggap tentang singulariti ruang-masa atau bintang neutron. Kelas yang berlainan objek yang berkaitan dengan aktif Galactic nuklei (AGN) didapati dalam lima puluh tahun yang lalu. Rajah 3 menunjukkan galaksi radio Cygnus A, satu contoh sumber radio dan salah satu objek radio terang. Banyak ciri-ciri yang umum kepada sumber radio paling extragalactic: cuping dua simetri, petunjuk teras yang, penampilan jet makan cuping dan hotspot. Beberapa orang penyelidik telah melaporkan ciri kinematik yang lebih terperinci, seperti gerakan yang betul titik panas di cuping.

Sumber radio simetri (galaksi atau extragalactic) dan GRBs mungkin kelihatan fenomena sepenuhnya berbeza. Walau bagaimanapun, teras mereka menunjukkan evolusi masa yang sama di dalam tenaga puncak, tetapi dengan pemalar masa jauh berbeza. Spektrum GRBs pesat berubah daripada \gamma kawasan ke satu afterglow optik atau RF, sama dengan evolusi spektrum hotspot daripada sumber radio kerana mereka bergerak dari teras ke cuping. Persamaan lain telah mula menarik perhatian dalam tahun-tahun kebelakangan ini.

Artikel ini meneroka persamaan antara yang dibayangkan “berongga” ledakan dan kedua-dua fenomena fizik alam semesta, walaupun seperti ledakan berongga dilarang oleh invariance Lorentz. Merawat GRB sebagai manifestasi yang dibayangkan hasil ledakan berongga dalam model yang menyatukan kedua-dua fenomena dan membuat ramalan terperinci kinematik mereka.

CygA
Rajah 3:.Jet radio dan cuping di radio galaksi hyperluminous Cygnus A. Titik panas di kedua-dua cuping, kawasan teras dan jet yang jelas kelihatan. (Diterbitkan semula dari ihsan imej NRAO / AUI.)

Kesimpulan

Dalam artikel ini, kita melihat evolusi spatio-temporal objek supersonik (kedua-dua di kedudukannya dan kekerapan bunyi yang kita dengar). Kami menunjukkan bahawa ia hampir menyerupai GRBs dan DRAGNs jika kita melanjutkan pengiraan kepada cahaya, walaupun ledakan berongga akan memerlukan gerakan superluminal dan oleh itu dilarang.

Kesukaran ini walau apa pun, kami menyampaikan model bersatu untuk Gamma Ray Pecah dan jet seperti sumber radio berasaskan kepada pergerakan superluminal pukal. Kami menunjukkan bahawa objek tunggal superluminal terbang di seluruh bidang penglihatan kita akan muncul kepada kita seperti perpisahan simetri dua objek dari teras tetap. Dengan menggunakan fakta ini sebagai model jet simetri dan GRBs, kita menjelaskan ciri kinematik mereka secara kuantitatif. Khususnya, kita menunjukkan bahawa sudut pemisahan hotspot adalah parabola dalam masa, dan redshifts kedua-dua kawasan panas hampir sama dengan satu sama lain. Walaupun fakta bahawa spektrum titik panas berada di dalam daerah frekuensi radio dijelaskan dengan menganggap gerakan hyperluminal dan Redshift yang berbangkit daripada sinaran jasad hitam bintang yang biasa. Evolusi masa sinaran jasad hitam objek superluminal benar-benar selaras dengan penurunan spektrum yang diperhatikan dalam GRBs dan sumber radio. Di samping itu, model kita menjelaskan mengapa terdapat anjakan biru yang ketara di kawasan-kawasan teras sumber radio, mengapa sumber radio seolah-olah berkaitan dengan galaksi optik dan mengapa GRBs muncul di tempat-tempat rawak tanpa petunjuk terlebih dahulu penampilan mereka akan berlaku.

Walaupun ia tidak menangani isu-isu energetika (asal-usul superluminality), model kami membentangkan pilihan menarik berdasarkan bagaimana kita akan melihat gerakan superluminal hipotetikal. Kami menyampaikan satu set ramalan dan membandingkannya dengan data sedia ada dari DRAGNs dan GRBs. Ciri-ciri seperti blueness teras, simetri cuping, fana \gamma dan X-Ray pecah, evolusi yang diukur daripada spektrum di sepanjang jet semua mencari penjelasan semula jadi dan mudah dalam model ini sebagai kesan persepsi. Digalakkan oleh kejayaan awal ini, kita boleh menerima model kami berdasarkan ledakan berongga sebagai model kerja untuk ini fenomena fizik alam semesta.

Ia telah diberi penekanan bahawa kesan persepsi boleh menyamar sebagai pelanggaran jelas fizik tradisional. Contoh kesan seperti itu adalah gerakan superluminal yang jelas, yang dijelaskan dan dijangka dalam konteks teori khas relativiti sebelum ia benar-benar diperhatikan. Walaupun pemerhatian gerakan superluminal adalah titik permulaan di sebalik kerja yang dibentangkan dalam artikel ini, ia bukanlah satu petunjuk kesahihan model kami. Kesamaan antara ledakan sonik dan ledakan berongga hipotetikal dalam evolusi spatio-temporal dan spektrum dibentangkan di sini sebagai ingin tahu, walaupun mungkin tidak kukuh, asas bagi model kami.

Satu tin, Walau bagaimanapun, berhujah bahawa teori khas relativiti (SR) tidak menangani superluminality dan, Oleh itu,, superluminal gerakan dan berongga booms tidak berlawanan dengan SR. Seperti yang dibuktikan oleh kenyataan pembukaan kertas asal Einstein, motivasi utama bagi SR adalah formulasi kovarian persamaan Maxwell, yang memerlukan transformasi menyelaras diperolehi berdasarkan sebahagiannya pada masa perjalanan cahaya (LTT) kesan, dan sebahagian kepada andaian bahawa cahaya bergerak pada kelajuan yang sama berkenaan dengan semua bingkai inersia. Walaupun pergantungan ini pada LTT, kesan LTT kini dianggap berlaku pada ruang-masa yang taat kepada SR. SR adalah definisi ruang dan masa (atau, lebih umum, realiti) untuk menampung dua postulat asas. Ia mungkin bahawa terdapat struktur yang lebih mendalam kepada ruang-masa, di mana SR hanya persepsi kita, ditapis melalui kesan LTT. Dengan merawat mereka sebagai ilusi optik yang akan digunakan pada ruang-masa yang taat kepada SR, kita mungkin dua mengira mereka. Kita boleh mengelakkan pengiraan dua kali oleh disentangling yang kovarians persamaan Maxwell dari bahagian menyelaraskan transformasi daripada SR. Merawat kesan LTT berasingan (tanpa memberi kesan kepada sifat asas ruang dan masa), kita boleh menampung superluminality dan mendapatkan penjelasan elegan fenomena fizik alam semesta yang diterangkan dalam artikel ini. Penjelasan bersatu kami untuk GRBs dan sumber radio simetri, Oleh itu,, telah implikasi sejauh mencapai sebagai asas pemahaman kita tentang sifat ruang dan masa.


Gambar oleh NASA Goddard Foto dan Video

Kekangan Persepsi dan Kognisi dalam Fizik kerelatifan

Post ini adalah versi dalam talian ringkas artikel saya yang muncul dalam Galilea elektrodinamik pada November, 2008. [Ref: Galilea elektrodinamik, Penerbangan. 19, Jangan. 6, Nov / Dec 2008, pp: 103–117] ()

Kognitif ruang merawat neurosains dan masa sebagai perwakilan otak kita input deria kita. Dalam pandangan ini, realiti persepsi kita hanyalah pemetaan jauh dan mudah bagi proses fizikal menyebabkan input deria. Bunyi adalah pemetaan input auditori, dan ruang adalah perwakilan input visual. Apa-apa batasan dalam rantaian penderiaan mempunyai manifestasi khusus kepada perwakilan kognitif yang realiti kita. Satu had fizikal penderiaan visual kami adalah kelajuan terhingga cahaya, yang menyatakan dirinya sebagai sifat asas ruang-masa kita. Dalam artikel ini, kita melihat akibat kelajuan yang terhad persepsi kita, iaitu kelajuan cahaya, dan menunjukkan bahwa mereka yang sangat mirip dengan transformasi koordinat dalam relativiti khas. Daripada pemerhatian ini, dan diilhamkan oleh tanggapan bahawa ruang hanya model kognitif diciptakan dari input isyarat cahaya, kita mengkaji implikasi merawat teori relativiti khas sebagai formalisme untuk menggambarkan kesan persepsi kerana kelajuan terhingga cahaya. Dengan menggunakan rangka kerja ini, kita menunjukkan bahawa kita dapat menyatukan dan menjelaskan pelbagai fizik alam semesta yang tidak berkaitan dan fenomena kosmologi. Setelah kita mengenal pasti manifestasi dari batasan dalam persepsi kita dan perwakilan kognitif, kita dapat memahami kekangan akibat pada ruang dan masa kita, yang membawa kepada pemahaman yang baru astrofizik dan kosmologi.

Kata kunci: neurosains kognitif; realiti; relativiti khas; kesan masa perjalanan cahaya; sinar gamma semburan; sinaran latar belakang gelombang mikro kosmik.

1. Pengenalan

Realiti kita adalah gambaran mental yang otak kita mewujudkan, bermula dari input deria kita [1]. Walaupun peta kognitif ini sering dianggap sebagai satu imej yang setia dari sebab-sebab fizikal di sebalik proses penginderaan, sebab-sebab sendiri yang sama sekali berbeza dari pengalaman persepsi penginderaan. Perbezaan di antara perwakilan kognitif dan sebab-sebab fizikal mereka tidak segera jelas apabila kita kaji pancaindera utama penglihatan kita. Tetapi, kita dapat menghargai perbezaan dengan melihat indera penciuman dan pendengaran kerana kita boleh menggunakan model kognitif kami berdasarkan penglihatan untuk memahami cara kerja 'lebih rendah’ kesadaran. Bau, yang mungkin muncul untuk menjadi milik udara yang kita bernafas, sebenarnya perwakilan otak kita dari tanda tangan kimia yang hidung kita merasakan. Begitu juga, bunyi bukan sifat intrinsik badan bergetar, tetapi mekanisme otak kita untuk mewakili gelombang tekanan dalam udara yang telinga kita rasa. Jadual I menunjukkan rantai daripada sebab-sebab fizikal input deria dengan kenyataan akhir otak menciptakan itu. Walaupun sebab-sebab fizikal boleh dikenal pasti bagi rantaian penciuman dan pendengaran, mereka tidak mudah dilihat untuk proses visual. Sejak penglihatan akal yang paling berkuasa yang kita miliki, kita diwajibkan untuk menerima perwakilan otak kita input visual sebagai kenyataan asas.

Walaupun realiti visual kita menyediakan satu rangka kerja yang sangat baik untuk sains fizikal, ia adalah penting untuk menyedari bahawa realiti itu sendiri merupakan model yang berpotensi batasan fizikal atau fisiologi dan herotan. Integrasi yang kuat antara fisiologi persepsi dan perwakilan di dalam otak telah terbukti baru-baru ini dalam satu eksperimen pandai menggunakan ilusi sentuhan menyalurkan [2]. Ini hasil ilusi dalam sensasi sentuhan tunggal pada titik fokus di tengah-tengah pola rangsangan walaupun tiada rangsangan digunakan di laman web yang. Dalam percubaan, kawasan pengaktifan otak berhubungan dengan pusat tumpuan di mana sensasi itu dilihat, bukan titik-titik di mana rangsangan yang diterapkan, membuktikan persepsi bahawa otak berdaftar, bukan sebab-sebab fizikal realiti yang dirasakan. Dalam erti kata lain, untuk otak, tidak ada perbezaan antara menerapkan pola rangsangan dan mengguna pakai hanya satu rangsangan di pusat pola. Otak memetakan input deria ke kawasan-kawasan yang sesuai dengan persepsi mereka, daripada kawasan-kawasan yang sesuai dengan fisiologi rangsangan deria.

Sense modaliti: Penyebab fizikal: Isyarat dikesan: Model otak:
Pencium Bahan kimia Reaksi kimia Bau
Pendengaran Getaran Gelombang tekanan Bunyi
Visual Teu dikenal Cahaya Angkasa, masa
realiti

Jadual I: Perwakilan otak terhadap input deria yang berbeza. Bau adalah perwakilan komposisi kimia dan kepekatan deria hidung. Bunyi adalah pemetaan gelombang tekanan udara yang dihasilkan oleh objek yang bergetar. Dalam penglihatan, kita tidak tahu realiti fizikal, perwakilan kita adalah ruang, dan mungkin masa.

Penyetempatan neurologi dari aspek yang berbeza realiti telah ditubuhkan di neurosains oleh kajian lesi. Persepsi gerakan (dan asas akibat rasa kami masa), misalnya, begitu setempat yang luka kecil boleh memadam ia benar-benar. Kes-kes pesakit dengan kerugian tertentu seperti dengan sebahagian daripada realiti [1] menggambarkan hakikat bahawa pengalaman kita tentang realiti, setiap aspek ia, merupakan satu ciptaan otak. Ruang dan masa adalah aspek perwakilan kognitif di dalam otak kita.

Ruang adalah satu pengalaman persepsi sama seperti bunyi. Perbandingan antara mod auditori dan visual penginderaan dapat berguna dalam memahami keterbatasan perwakilan mereka di dalam otak. Satu batasan adalah antara input dari organ-organ deria. Telinga sensitif dalam julat frekuensi 20Hz-20kHz, dan mata adalah terhad kepada spektrum yang boleh dilihat. Keterbatasan lain, yang mungkin ada pada individu tertentu, adalah representasi yang tidak mencukupi dari input. Apa-apa had yang boleh menyebabkan nada-tuli dan buta warna, misalnya. Kelajuan modaliti erti juga memperkenalkan kesan, seperti jarak masa yang jauh antara melihat peristiwa dan mendengar bunyi yang sesuai. Bagi persepsi visual, akibat daripada kelajuan terhingga cahaya disebut Light Waktu Perjalanan (LTT) efek. LLT menawarkan salah tafsiran mungkin untuk gerakan superluminal yang diperhatikan dalam objek-objek angkasa yang tertentu [3,4]: apabila objek menghampiri pemerhati pada sudut cetek, ia mungkin muncul untuk bergerak lebih cepat daripada realiti [5] kerana LTT.

Kesan-kesan lain kesan LTT dalam persepsi kita adalah amat serupa dengan transformasi koordinat teori relativiti khas (SRT). Kesan ini termasuk penguncupan ketara objek surut sepanjang arah gerakan dan kesan pengembangan masa. Tambahan pula, objek boleh tidak pernah surut muncul untuk pergi lebih cepat daripada kelajuan cahaya, walaupun kelajuan sebenar adalah superluminal. Walaupun SRT tidak jelas melarangnya, superluminality difahami membawa kepada perjalanan masa dan pelanggaran akibat sebab dan akibat. Satu jelas melanggar sebab dan akibat adalah salah satu akibat LTT, apabila objek superluminal menghampiri pemerhati. Semua kesan-kesan LTT adalah amat serupa dengan kesan yang diramalkan oleh SRT, dan kini diambil sebagai 'pengesahan’ bahawa ruang-masa yang taat kepada SRT. Tetapi sebaliknya, ruang-masa mungkin mempunyai struktur yang lebih mendalam bahawa, apabila ditapis melalui kesan LTT, keputusan dalam kita persepsi bahawa ruang-masa yang taat kepada SRT.

Apabila kita menerima pandangan neurosains yang realiti sebagai perwakilan input deria kita, kita dapat memahami mengapa kelajuan cahaya jadi angka penting dalam teori fizikal kita. Teori-teori fizik adalah perihal realiti. Realiti dicipta daripada bacaan daripada deria kita, terutama mata kita. Mereka bekerja pada kelajuan cahaya. Oleh itu kesucian yang diberikan kepada kelajuan cahaya adalah ciri yang hanya kami realiti, tidak mutlak, realiti utama yang pancaindera kita berusaha untuk memahami. Apabila ia datang kepada fizik yang menerangkan fenomena dengan baik di luar julat deria kita, kita benar-benar perlu mengambil kira peranan yang persepsi kita dan bermain kognisi dalam melihat mereka. Alam semesta seperti yang kita lihat ia hanya satu model kognitif dibuat daripada foton yang jatuh pada retina kami atau di foto-sensor teleskop Hubble. Oleh kerana kelajuan yang terhingga pembawa maklumat (iaitu foton), persepsi kita terganggu sedemikian rupa untuk memberi kita gambaran bahawa ruang dan waktu taat SRT. Mereka, tetapi ruang dan masa tidak realiti mutlak. “Ruang dan masa adalah mode yang kita berfikir dan bukan keadaan di mana kita hidup,” sebagai Einstein sendiri meletakkannya. Merawat prasangka yang makin kita sebagai perwakilan otak kita input visual kita (yang bersih melalui kesan LTT yang), kita akan lihat bahawa semua kesan aneh transformasi koordinat di SRT boleh difahami sebagai manifestasi kelajuan terhingga indera kita dalam ruang dan waktu kami.

Tambahan pula, kami akan menunjukkan bahawa pemikiran ini membawa kepada penjelasan semula jadi untuk dua kelas fenomena fizik alam semesta:

Ledakan sinar gamma, yang sangat singkat, tetapi berkelip kuat \gamma sinar, kini dipercayai berasal dari runtuh bintang bencana, dan Sumber Radio, yang biasanya simetri dan seolah-olah berkaitan dengan teras galaksi, manifestasi kini dianggap tentang singulariti ruang-masa atau bintang neutron. Kedua-dua fenomena fizik alam semesta muncul berbeza dan tidak berkaitan, tetapi mereka boleh bersatu dan menjelaskan menggunakan kesan LTT. Artikel ini menyajikan seperti model kuantitatif yang bersatu. Ia juga akan menunjukkan bahawa had kognitif kepada realiti kerana kesan LTT dapat memberikan penjelasan kualitatif untuk ciri-ciri kosmologi seperti perkembangan yang jelas dari alam semesta dan radiasi latar belakang gelombang mikro kosmik (CMBR). Kedua-dua fenomena ini boleh difahami sebagai berkaitan dengan persepsi kita tentang objek superluminal. Ia adalah penyatuan fenomena seolah-olah berbeza dengan panjang lebar dan masa skala jauh berbeza, bersama-sama dengan konsep kesederhanaan yang, yang kita pegang sebagai indikator kesahihan rangka kerja ini.

2. Persamaan antara Kesan LTT & SRT

Transformasi koordinat yang diperolehi dalam makalah asal Einstein [6] adalah, di bahagian, manifestasi kesan LTT dan kesan mengenakan keteguhan dari kelajuan cahaya dalam semua kerangka inersia. Perkara yang paling jelas dalam eksperimen pemikiran yang pertama, di mana pemerhati bergerak dengan tongkat mencari jam mereka tidak disegerakkan kerana perbezaan ini LTT di sepanjang rod. Walau bagaimanapun, dalam tafsiran semasa SRT, transformasi koordinat dianggap sebagai harta asas ruang dan masa. Salah satu kesulitan yang timbul dari formulasi ini adalah bahwa yang dimaksud dengan halaju relatif antara dua bingkai inersia menjadi kabur. Jika ia adalah halaju bingkai bergerak seperti yang diukur oleh pemerhati, kemudian gerakan superluminal yang diperhatikan dalam jet radio bermula dari kawasan teras menjadi pelanggaran SRT. Jika itu adalah halaju yang perlu kita simpulkan dengan mempertimbangkan kesan LTT, maka kita perlu mengambil tambahan ad-hoc andaian bahawa superluminality dilarang. Kesulitan mencadangkan bahawa ia mungkin lebih baik untuk meluruskan kesan LTT dari sisa SRT. Walaupun tidak berusaha dalam makalah ini, motivasi utama bagi SRT, iaitu kovarians persamaan Maxwell, boleh dicapai walaupun tanpa memberi kesan LTT kepada sifat-sifat ruang dan masa.

Dalam Bahagian ini, kita akan mempertimbangkan ruang dan masa sebagai sebahagian daripada model kognitif dicipta oleh otak, dan menggambarkan SRT yang berlaku untuk model kognitif. Realiti mutlak (di mana ruang-masa SRT-seperti persepsi kita) tidak perlu mematuhi sekatan SRT. Khususnya, objek tidak terhad kepada kelajuan subluminal, walaupun mereka mungkin muncul kepada kita seolah-olah mereka adalah terhad kepada kelajuan subluminal dalam persepsi kita tentang ruang dan masa. Jika kita meluruskan kesan LTT dari sisa SRT, kita dapat memahami pelbagai fenomena, seperti yang ditunjukkan dalam artikel ini.

SRT nyiar linear satu transformasi koordinat antara sistem koordinat bergerak dengan menghormati satu sama lain. Kita boleh mengesan asal-usul kelinearan kepada andaian tersembunyi di alam ruang dan waktu yang dibina ke dalam SRT, seperti yang dinyatakan oleh Einstein [6]: “Di tempat yang pertama ia adalah jelas bahawa persamaan linear mesti disebabkan oleh sifat-sifat kehomogenan yang kita sifat ruang dan masa.” Oleh kerana andaian ini kelinearan, asal asal persamaan transformasi mengabaikan asimetri antara mendekati dan surut objek dan menumpukan pada objek surut. Kedua-dua objek mendekati dan surut boleh digambarkan oleh dua sistem koordinat yang sentiasa semakin menjauhi antara satu sama lain. Sebagai contoh, jika sistem K bergerak berkenaan dengan sistem yang lain kepada bersama-sama X paksi positif kepada, maka satu objek dalam keadaan rehat K pada yang positif x menghampiri pemerhati pada asal-usul kepada. Tidak seperti SRT, pertimbangan berdasarkan kesan LTT menyebabkan set intrinsik hukum berlainan transformasi untuk objek menghampiri pemerhati dan mereka surut dari dia. Secara umum, transformasi bergantung kepada sudut di antara halaju objek dan garis pemerhati penglihatan. Oleh kerana persamaan transformasi berdasarkan kesan LTT merawat mendekati dan surut objek asymmetrically, mereka menyediakan satu penyelesaian semula jadi untuk paradoks kembar, misalnya.

2.1 Pesanan Pertama Kesan Persepsi

Untuk mendekati dan surut objek, kesan kerelatifan adalah peringkat kedua dalam kelajuan \beta, dan kelajuan biasanya muncul sebagai \sqrt{1-\beta^2}. Kesan LTT, sebaliknya, adalah peringkat pertama dalam kelajuan. Kesan urutan pertama telah dipelajari dalam lima puluh tahun terakhir dari segi penampilan tubuh diperpanjang kerelatifan bergerak [7-15]. Ia juga telah mencadangkan bahawa kesan Doppler kerelatifan boleh dianggap min geometri [16] pengiraan yang lebih asas. Kepercayaan semasa adalah bahawa kesan peringkat pertama adalah ilusi optik untuk dibawa keluar dari persepsi kita tentang realiti. Apabila kesan ini dibawa keluar atau 'deconvolved’ dari pengamatan, 'nyata’ ruang dan masa dianggap mematuhi SRT. Perhatikan bahawa andaian ini adalah mustahil untuk mengesahkan kerana dekonvolusi merupakan masalah sakit-posed – ada beberapa solusi dengan kenyataan mutlak bahawa semua hasil dalam gambar persepsi yang sama. Tidak semua penyelesaian yang mematuhi SRT.

Tanggapan bahawa ia adalah kenyataan mutlak yang taat kepada ushers SRT dalam masalah yang lebih mendalam falsafah. Idea ini sama saja dengan menegaskan bahawa ruang dan waktu sebenarnya 'intuisi’ di luar persepsi deria daripada gambar kognitif yang dicipta oleh otak kita daripada input deria yang diterimanya. Sebuah kritik formal dari intuisi Kantian ruang dan waktu adalah di luar skop artikel ini. Di sini, kami mengambil pendirian bahawa ia adalah realiti yang diamati atau dilihat kita yang taat kepada SRT dan meneroka di mana ia membawa kita. Dalam erti kata lain, kita menganggap bahawa SRT tidak lain adalah formalisasi kesan persepsi. Kesan-kesan ini agar tidak pertama dalam kelajuan apabila objek tidak terus mendapatkan (atau surut dari) pemerhati, seperti yang akan kita lihat nanti. Kami akan menunjukkan dalam artikel ini bahawa rawatan SRT sebagai kesan persepsi akan memberi kita penyelesaian semula jadi untuk fenomena fizik alam semesta seperti ledakan sinar gamma dan jet radio simetri.

2.2 Persepsi Kelajuan

Mula-mula kita lihat bagaimana persepsi gerakan diatur oleh kesan LTT. Sebagaimana telah dijelaskan sebelumnya, persamaan transformasi memperlakukan SRT hanya objek surut dari pemerhati. Atas sebab ini, kita mula-mula mempertimbangkan objek surut, terbang menjauh dari pemerhati pada kelajuan yang \beta objek bergantung kepada kelajuan b sebenar (seperti yang ditunjukkan dalam Lampiran 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)

Oleh itu, disebabkan oleh kesan LTT, halaju sebenar yang tak terbatas akan dipetakan kepada halaju jelas \beta_O=1. Dalam erti kata lain, tidak ada objek boleh muncul untuk perjalanan lebih cepat daripada kelajuan cahaya, sepenuhnya konsisten dengan SRT.

Secara jasmani, had laju jelas jumlah ini pemetaan c kepada \infty. Pemetaan ini adalah yang paling jelas di akibatnya. Sebagai contoh, yang diperlukan dengan jumlah tak terbatas tenaga untuk mempercepat objek untuk kelajuan yang jelas \beta_O=1 kerana, pada hakikatnya, kita mempercepat untuk kelajuan yang tidak terhad. Keperluan tenaga tak terhingga juga dapat dilihat sebagai jisim kerelatifan berubah dengan kelajuan, mencapai \infty pada \beta_O=1. Einstein menerangkan pemetaan ini sebagai: “Untuk halaju yang lebih besar daripada cahaya perbincangan kita menjadi tidak berarti; kita hendaklah, Walau bagaimanapun, mencari apa yang diikuti, bahawa halaju cahaya dalam teori kita memainkan bahagian, secara jasmani, dari halaju tak terhingga besar.” Oleh itu, untuk objek surut dari pemerhati, kesan LTT hampir sama dengan kesan-kesan SRT, dari segi persepsi kelajuan.

2.3 Masa pelebaran
Masa pelebaran
Figure 1
Rajah 1:. Perbandingan antara masa perjalanan cahaya (LTT) kesan dan ramalan teori khas relativiti (SR). Paksi-X adalah kelajuan yang jelas dan paksi-Y menunjukkan pengembangan masa atau panjang pengecutan relatif.

Kesan LTT mempengaruhi masa jalan di objek bergerak yang dilihat. Bayangkan suatu benda surut dari pengamat pada kadar yang seragam. Sebagai bergerak menjauh, foton berturut-turut dipancarkan oleh objek yang mengambil masa lebih lama dan lebih lama untuk mencapai pemerhati sebab mereka dibangkitkan di jauh dan lebih jauh. Ini kelewatan masa perjalanan memberikan pemerhati ilusi masa yang mengalir perlahan untuk objek bergerak. Hal ini dapat ditunjukkan dengan mudah (lihat Lampiran A.2) julat masa yang diperhatikan \Delta t_O berkaitan dengan tempoh masa yang sebenar \Delta t sebagai:


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

bagi sesuatu objek semakin menjauhi pemerhati (\theta=\pi). Ini dilatasi waktu diamati diplot dalam Rajah. 1, di mana ia dibandingkan dengan pengembangan masa yang diramalkan di SR. Ambil perhatian bahawa pelebaran waktu karena LTT mempunyai magnitud yang lebih besar daripada yang diramalkan di SR. Walau bagaimanapun, variasi yang mirip, dengan kedua-dua dilations masa cenderung \infty kelajuan yang diperhatikan cenderung c.

2.4 Panjang Kontraksi

Panjang sesuatu objek bergerak juga kelihatan berbeza kerana kesan LTT. Hal ini dapat ditunjukkan (lihat Lampiran A.3) yang panjang yang diperhatikan d_O sebagai:


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

bagi sesuatu objek surut dari pemerhati dengan kelajuan yang jelas \beta_O. Persamaan ini juga diplotkan dalam Rajah. 1. Perlu diketahui bahawa kesan LTT lebih kuat daripada yang diramalkan di SRT.

Ara. 1 menunjukkan bahawa kedua-dua pengembangan masa dan pengecutan Lorentz dapat dianggap sebagai kesan LTT. Walaupun magnitud sebenar kesan LTT adalah lebih besar daripada apa yang SRT meramalkan, pergantungan kualitatif mereka pada kelajuan yang hampir sama. Kesamaan ini tidak menghairankan kerana transformasi koordinat di SRT sebagian didasarkan pada kesan LTT. Jika kesan LTT terpakai, sebagai ilusi optik, di atas akibat SRT kerana buat masa ini dipercayai, maka jumlah penguncupan panjang yang diperhatikan dan masa pengembangan akan ketara lebih daripada ramalan SRT.

2.5 Shift Doppler
Selebihnya artikel (bahagian sehingga Kesimpulan) telah dipendekkan dan boleh dibaca dalam versi PDF.
()

5 Kesimpulan

Dalam artikel ini, kami bermula dengan gambaran dari neurosains kognitif mengenai sifat realiti. Realiti adalah gambaran mudah yang otak kita mencipta daripada input deria kita. Perwakilan ini, walaupun mudah, adalah pemetaan pengalaman amat jauh daripada sebab-sebab fizikal sebenar yang membentuk input kepada pancaindera kita. Tambahan pula, batasan dalam rangkaian penderiaan dan persepsi peta untuk manifestasi yang boleh diukur dan boleh diramal kepada realiti kita melihat. Salah satu kekurangan asas itu kepada prasangka yang makin kita adalah kelajuan cahaya, dan manifestasi yang sesuai, Kesan LTT. Oleh kerana ruang dan masa adalah sebahagian daripada realiti diciptakan dari input cahaya untuk mata kita, beberapa sifat-sifat mereka merupakan manifestasi kesan LTT, terutama pada persepsi kita gerakan. Mutlak, realiti fizikal menghasilkan input cahaya tidak taat kepada sifat-sifat kita menganggap kepada ruang dan waktu kita dilihat. Kami menunjukkan bahawa kesan LTT secara kualitatif yang sama dengan mereka dari SRT, mencatatkan bahawa SRT hanya mempertimbangkan kerangka acuan surut antara satu sama lain. Kesamaan ini tidak menghairankan kerana transformasi koordinat di SRT diturunkan berdasarkan sebahagiannya pada kesan LTT, dan sebahagian kepada andaian bahawa cahaya bergerak pada kelajuan yang sama berkenaan dengan semua bingkai inersia. Dalam merawat ia sebagai manifestasi LTT, kita tidak membangkitkan motivasi utama SRT, yang merupakan formulasi kovarian persamaan Maxwell, seperti yang dibuktikan oleh kenyataan pembukaan kertas asli Einstein [6]. Ia boleh dibuat ke menguraikan yang kovarians elektrodinamik dari transformasi koordinat, walaupun ia tidak cuba dalam artikel ini.

Tidak seperti SRT, Kesan LTT adalah simetri. Asimetri ini menyediakan resolusi satu paradoks berkembar dan tafsiran pelanggaran sebab dan akibat yang ditanggung berkaitan dengan superluminality. Tambahan pula, persepsi superluminality adalah termodulat oleh kesan LTT, dan menjelaskan g ray semburan dan jet simetri. Seperti yang kita telah menunjukkan dalam artikel, persepsi gerakan superluminal juga memegang penjelasan untuk fenomena kosmologi seperti pembesaran alam semesta dan radiasi latar belakang gelombang mikro. Kesan LTT boleh dianggap sebagai kekangan asas dalam persepsi kita, dan seterusnya dalam fizik, bukan sebagai penjelasan mudah untuk fenomena terpencil. Memandangkan persepsi kita ditapis melalui kesan LTT, kita perlu deconvolute mereka daripada prasangka yang makin kita untuk memahami sifat mutlak, realiti fizikal. Deconvolution ini, Walau bagaimanapun, keputusan dalam pelbagai penyelesaian. Oleh itu, mutlak, realiti fizikal di luar genggaman kita, dan mana-mana diandaikan sifat realiti mutlak hanya boleh disahkan melalui bagaimana paduan dilihat realiti bersetuju dengan pemerhatian kami. Dalam artikel ini, kami menganggap bahawa mutlak realiti taat kepada mekanik intuitif jelas klasik kita dan bertanya soalan seperti bagaimana kenyataan akan dirasakan apabila ditapis melalui kesan LTT. Kami menunjukkan bahawa rawatan tertentu boleh menjelaskan fizik alam semesta tertentu dan fenomena kosmologi yang kita memerhatikan. Perbezaan di antara pengertian yang berbeda dari halaju, termasuk halaju yang tepat dan halaju Einstein, itu adalah hal perkara dari edisi terbaru jurnal ini [33].

Transformasi koordinat di SRT harus dipandang sebagai definisi baru terhadap ruang dan masa (atau, lebih umum, realiti) untuk menampung herotan dalam persepsi kita tentang pergerakan yang disebabkan oleh kesan LTT. Realiti mutlak belakang persepsi kita tidak tertakluk kepada sekatan SRT. Satu mungkin tergoda untuk berdebat SRT yang berlaku untuk 'sebenar’ ruang dan masa, tidak persepsi kita. Ini selaras hujah menimbulkan persoalan, apa yang nyata? Realiti tidak lain adalah sebuah model kognitif dicipta di dalam otak kita bermula dari input deria kita, input visual yang paling ketara. Ruang itu sendiri adalah sebahagian daripada model kognitif ini. Sifat-sifat ruang adalah pemetaan kekangan persepsi kita. Kami tidak mempunyai akses kepada realiti di luar persepsi kita. Pilihan menerima persepsi kita sebagai imej sebenar realiti dan mentakrifkan ruang dan masa seperti yang dinyatakan di SRT memang terjumlah kepada pilihan falsafah. Alternatif dalam artikel itu adalah didorong oleh pandangan dalam ilmu saraf moden yang realiti adalah model kognitif dalam otak berdasarkan input deria kita. Mengamalkan alternatif ini mengurangkan kita untuk meneka sifat realiti mutlak dan membandingkan unjuran meramalkan dengan persepsi sebenar kita. Ia mungkin memudahkan dan menjelaskan beberapa teori dalam fizik dan menjelaskan beberapa fenomena membingungkan di alam semesta kita. Walau bagaimanapun, pilihan ini merupakan satu lagi pendirian falsafah terhadap realiti mutlak yang tidak dapat diketahui.

Rujukan

[1] V.S. Ramachandran, “Minda Baru: Reith Lectures on Neurosains” (BBC, 2003).
[2] L.M. Chen, R.M. Friedman, dan A. Itu. Kijang, Sains 302, 881 (2003).
[3] J.A. Biretta, W.B. Bunga api, dan F. Macchetto, APJ 520, 621 (1999).
[4] A.J. Sensus, SEKARANG&A 35, 607 (1997).
[5] M. Rees, Alam 211, 468 (1966).
[6] A. Einstein, Sejarah Fizik 17, 891 (1905).
[7 ] R. Weinstein, Adalah. J. Phys. 28, 607 (1960).
[8 ] M.L. Boas, Adalah. J. Phys. 29, 283 (1961).
[9 ] S. Yngström, Arkib untuk Fizik 23, 367 (1962).
[10] G.D. Scott dan M.R. Wain, Adalah. J. Phys. 33, 534 (1965).
[11] N.C. McGill, Contemp. Phys. 9, 33 (1968).
[12] R.Bhandari, Adalah. J. Phys 38, 1200 (1970).
[13] G.D. Scott dan H.J. van Driel, Adalah. J. Phys. 38, 971 (1970).
[14] Kepala kantor pos. Mathews dan M. Lakshmanan, Nuovo Cimento 12, 168 (1972).
[15] J. Terrell, Adalah. J. Phys. 57, 9 (1989).
[16] T.M. Kalotas dan A.M. Tempat teduh, Adalah. J. Phys. 58, 187 (1990).
[17] I.F. Mirabel dan L.F. Rodriguez, Alam 371, 46 (1994).
[18] I.F. Mirabel dan L.F. Rodriguez, SEKARANG&A 37, 409 (1999).
[19] G. Gisler, Alam 371, 18 (1994).
[20] R.P. Spatbor, S.T. Garrington, D. J. McKay, T. Itu. B. Muxlow, G. G. Pooley, R. Itu. Spencer, A. M. Stirling, dan E.B. Waltman, MNRAS 304, 865 (1999).
[21] R. A. Perley, J.W. Tukang bubut, dan J. J. Cowan, APJ 285, L35 (1984).
[22] Saya. Owsianik dan J.E. Conway, A&A 337, 69 (1998).
[23] A.G. Polatidis, J.E. Conway, dan I.Owsianik, dalam Proc. 6th Eropah VLBI Rangkaian Simposium, disunting oleh Ros, Kacang-kacangan, Lobanov, Sensus (2002).
[24] M. Thulasidas, Kesan persepsi (kerana LTT) dari objek superluminal muncul sebagai dua objek ini diilustrasikan menggunakan animasi, yang boleh didapati di laman web penulis: http://www.TheUnrealUniverse.com/anim.html
[25] S. Pelawak, H.J. Roeser, K.Meisenheimer, dan R.Perley, A&A 431, 477 (2005), astro-ph / 0410520.
[26] T. Piran, Jurnal Fizik Moden A 17, 2727 (2002).
[27] E.P. Mazets, S.V. Golenetskii, V.N. Ilyinskii, Y. A. Guryan, dan R. Itu. Aptekar, Ap&SS 82, 261 (1982).
[28] T. Piran, Phys.Rept. 314, 575 (1999).
[29] F. Ryde, APJ 614, 827 (2005).
[30] F. Ryde, , dan R. Svensson, APJ 566, 210 (2003).
[31] G. Ghisellini, J.Mod.Phys.A (Proc. 19th Eropah Cosmic Ray Simposium – ECRs 2004) (2004), astro-ph / 0411106.
[32] F. Ryde dan R. Svensson, APJ 529, L13 (2000).
[33] C. Whitney, Galilea elektrodinamik, Terbitan Khas 3, Esei Editor, Musim dingin 2005.