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ライト所要時間効果と宇宙論的機能

この未発表の記事では、私の以前の論文の続編です (また、ここで掲載 “電波源とガンマ線バースト管腔ブームですか?“). 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.

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抽象的な

光の走行時間の影響 (LTT) 光の有限速度の光学的症状である. 彼らはまた、空間と時間の認知画像に知覚的制約を考慮することができる. LTT効果のこの解釈に基づいて、, 私たちは最近、ガンマ線バーストのスペクトルの時間的·空間的変化のための新しい仮説モデルを発表 (GRB) と電波源. この記事では、, 私たちはさらなる分析を取り、LTT効果が膨張宇宙の赤方偏移観測などの宇宙論的な特徴を記述するのに優れたフレームワークを提供することができることを示して, および宇宙マイクロ波背景放射. 非常に異なる長さと時間スケールにおけるこれらの一見異なった現象の統一, その概念の単純さと一緒に, このフレームワークの好奇心有用性の指標とみなすことができる, そうでない場合、その有効性.

はじめに

光の有限速度は、私たちが、距離と速度を感知する方法に重要な役割を果たしている. 私たちはそれらを見るようなものではないことを知っているので、この事実はほとんど驚きとして来るべきではない. 私たちが見る太陽, 例えば, すでに私たちはそれを見た時点で8分古いです. この遅延は自明である; 私たちは今、太陽で何が起こっているかを知りたい場合は、, 私たちがしなければならないすべては8分間待つことです. 私たちは, それにもかかわらず, しなければならない “正しい” 私たちの知覚のこの歪みのために、光の有限速度まで私たちが見ているものを信頼する前に、.

何驚くべきことである (そしてめったに強調表示しない) それが来るときの動きを感知することである, 私たちは逆算することはできません私たちは太陽を見ての遅れを取ると同じように. 私たちは本当とは思えないほど高速で移動する天体が表示された場合, 私たちはそれがどのように迅速かつどのような方向に把握することはできません “本当に” さらに仮定をせずに移動する. この困難を処理する一つの方法は、物理学のアリーナの基本的な特性のために動きの私たちの知覚の歪みを帰することです — 空間と時間. アクションのもう一つのコースは、私たちの知覚と下層の間の切断を受け入れることです “現実のもの” そして、何らかの形でそれに対処.

第二の選択肢を探る, 私たちは、知覚映像を引き起こす根本的な現実を前提とし. 今後は、古典力学に従うように、この基本的な現実をモデル化する, と知覚の装置を通じて知覚絵をうまく. 言い換えると, 私たちは、基礎となる現実のプロパティに光の有限速度の症状の属性はありません. 代わりに, 私たちは、このモデルが予測する当社の認知絵をうまく、私たちは観察しないプロパティは、この知覚的制約から発信できるかどうかを検証する.

スペース, その中のオブジェクト, そして彼らの動きがある, 概して, 光学知覚の製品. 一つは、誰もそれを知覚するように知覚が現実から生じることを当然のそれを取る傾向にある. この記事では、, 私たちは私たちが知覚することは、基礎となる現実の不完全または歪んだ画像であるという立場を取る. さらなる, 私たちは、基礎となる現実のための古典力学をしようとしています (そのために私たちは絶対のような用語を使用, 実体のか物理的な現実) それが私たちの知覚映像と収まる場合には、私たちの認識が見て与えていない (私たちは、感知されたか、驚異的な現実を指す可能性がある).

私たちは知覚の症状が単なる妄想であることを示唆していないことに注意してください. 彼らはそうではありません; 現実は知覚の最終結果であるため、彼らは確かに私達の感知された現実の一部である. この洞察は、ゲーテの有名な声明の背後にあり, “目の錯覚は、光学真実です。”

私たちは、最近、物理学の問題に思考のこのラインを適用. 私たちは、GRBのスペクトル進化を見て、それはソニックブームのものと著しく類似していることが判明. この事実を使用して, 私たちは私たちの知覚としてGRBのためのモデルを提示 “管腔の” ブーム, ローレンツ不変性とその下の現実のための私達のモデルに従う、それが現実の私たちの知覚写真です理解して (認知絵を引き起こす) 相対論的物理学に違反する可能性が. モデルと観測特徴の間の顕著な合意, しかしながら, 対称電波源へのガンマ線バーストを超えて拡張, また、仮想的な管腔ブームの知覚的効果とみなすことができる.

この記事では、, 私たちはモデルの他の影響を見て. 私たちは、光の移動時間の間の類似で始まる (LTT) 特殊相対性理論での効果と座標変換 (SR). SRはLTTの効果に基づいて、部分的に導出されているため、これらの類似性はほとんど驚くべきものである. 次に、LTT効果の形式化として、SRの解釈を提案し、この解釈に照らして、いくつかの観測された宇宙の現象を研究.

ライト所要時間に及ぼす影響とSRの間の類似点

特殊相対性理論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、SR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: “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ます. 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 k 正のX軸に沿って k, 安静時、オブジェクト内 K 正で x 負で別のオブジェクトながら後退さ x の原点に観察者に近づいている k.

アインシュタインの原論文の座標変換が導出される, ある程度, 光移動時間の現れ (LTT) 効果とすべての慣性系における光速度不変を課すの結果. これは、最初の思考実験の中で最も明白である, 棒で動く観測者が自分の時計を見つけるところにより、ロッドの長さに沿って光の進行時間の差に同期していません. しかしながら, SRの現在の解釈に, 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.

SRのこの解釈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、SRの違反となります. そのLT効果を考慮して、我々は推論することがある速度である場合, その後、我々はsuperluminalityが禁止されていること余分なアドホック仮定を採用する必要が. これらの困難は、SRの残りの部分からの光の走行時間の影響を解きほぐすすることが望ましい場合があることを示唆している.

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, と特殊相対性理論が認知モデルに適用されると主張している. 絶対的な現実 (SR-のような空間·時間は、私たちの認識となっている) SR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の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場合があります. 我々は、SR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, 私たちはこの記事で見るように.

SR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.

結論

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, 物理的な現実は、おそらく光入力を生成することは、私たちは私たちの知覚空間と時間に帰するプロパティに従うことはありません.

我々はLTT効果がSRのものと定性的に同一であることを示した, SRは唯一互いに後退参照のフレームを考慮していることに注意. SRの座標変換の一部が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, 我々は、SRの第一の動機に対応していませんでした, これマクスウェル方程式の共変製剤である. 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、.

SR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, と説明して gamma 線バーストと対称ジェット. 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、, 私たちは、基礎となる現実は私たちの直感的に明白な古典力学に従うと仮定し、光の進行時間効果を介して濾過したときにそのような現実が認識されるだろうか質問をし. 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.

SRの座標変換は、空間と時間の再定義と見ることができる (または, より一般的に, 現実のもの) 光による移動時間の効果に対する運動の私たちの知覚の歪みに対応するために. 一つは、SRが適用されると主張するように誘惑される “リアル” 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さだけ認知モデルである, 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.

現実の真のイメージとして私たちの知覚を受け入れ、特殊相対性理論で説明したように、空間と時間を再定義する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が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観点からインスピレーションを得ている. 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. それは単純化し、物理学のいくつかの理論を解明し、宇宙に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.

進化–反転論理

Evolution is usually described as “the survival of the fittest,” or as species evolving to adapt to the environment. To survive, to evolve, to adapt—these are action verbs, implying some kind of intention or general plan. But there is a curious inversion of logic, or reversal of causality in the theory of evolution. This is almost the opposite of intention or plan.

It is easiest to illustrate this inverted logic using examples. Suppose you are on a tropical island, enjoying the nice weather and the beautiful beach. You say to yourself, “This is perfect. This is paradise!” もちろん, there is some specific gene containing the blue print of your brain process that leads you to feel this way. It stands to reason that there may have been genetic mutations at some point, which made some people hate this kind of paradise. They may have preferred Alaska in winter. Evidently, such genes had a slightly lower chance of survival because Alaskan winters are not as healthy as tropical paradises. Over millions of years, these genes got all but wiped out.

What this means is that the tropical paradise does not have an intrinsic beauty. It is not even that you happen to find it beautiful. Beauty does not necessarily lie in the eyes of the beholder. It is more like the eyes exist because we are the kind of people who would find such hospitable environments beautiful.

Another example of the inversion of logic in evolution is the reason we find cute babies cute. Our genes survived, and we are here because we are the kind of people who would find healthy babies cute. This reversal of causality has implications in every facet of our existence, all the way up to our notion of free will.

参照: This post is an excerpt from my book, アンリアル·ユニバース.