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Lichtlaufzeit-Effekte und Funktionen Kosmologische

Diese unveröffentlichten Artikel ist eine Fortsetzung meiner früheren Arbeit (auch hier gepostet “Sind Radioquellen und Gamma Ray Bursts Luminal Booms?“). Dieser Blog-Version enthält die abstrakte, Einführung und Schlussfolgerungen. Die Vollversion des Artikels ist als PDF-Datei verfügbar.

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Abstrakt

Lichtlaufzeiteffekte (LTT) sind eine optische Erscheinung der Endlichkeit der Lichtgeschwindigkeit. Sie können auch auf die kognitive Bild von Raum und Zeit als Wahrnehmungseinschränkungen werden. Auf der Grundlage dieser Interpretation des LTT-Effekte, wir vor kurzem einen neuen hypothetisches Modell für die zeitliche und räumliche Änderung des Spektrums der Gamma Ray Bursts (GRB) und Radioquellen. In diesem Artikel, wir nehmen die Analyse weiter und zeigen, dass LTT Effekte können einen guten Rahmen bieten, solche Funktionen wie die kosmologische Rotverschiebung Beobachtung eines expandierenden Universums beschreiben, und der kosmischen Mikrowellen-Hintergrundstrahlung. Die Vereinigung dieser scheinbar unterschiedliche Phänomene in sehr unterschiedlichen Länge und Zeitskalen, zusammen mit seiner konzeptionellen Einfachheit, können als Indikatoren für die merkwürdige Nützlichkeit dieses Rahmens angesehen werden, wenn nicht ihre Gültigkeit.

Einführung

Die Endlichkeit der Lichtgeschwindigkeit eine wichtige Rolle dabei, wie wir wahrnehmen, Entfernung und Geschwindigkeit spielt. Diese Tatsache sollte kaum überraschen, weil wir wissen, dass die Dinge nicht so wie wir sie sehen. Die Sonne, die wir sehen, beispielsweise, bereits 8 Minuten alt, als wir es zu sehen. Diese Verzögerung ist trivial; wenn wir wissen, was los ist in die Sonne jetzt möchte, alles, was wir tun müssen, ist, um acht Minuten warten. Wir, dennoch, müssen, zu ... haben “richtig” diese Verzerrung in der Wahrnehmung durch die endliche Lichtgeschwindigkeit, bevor wir vertrauen können, was wir sehen,.

Was überrascht, (und selten hervorgehoben) ist, dass, wenn es darum geht, Motion Sensing, können wir nicht zurückzurechnen auf die gleiche Weise nehmen wir die Verzögerung in die Sonne sehen. Wenn wir sehen, ein Himmelskörper bewegen sich auf einer unglaublich hohen Geschwindigkeit, können wir nicht herausfinden, wie schnell und in welche Richtung es “wirklich” Bewegen ohne weitere Annahmen. Eine Möglichkeit, dem Umgang mit diesem Problem ist, die Verzerrungen in der Wahrnehmung von Bewegung auf die grundlegenden Eigenschaften der Arena der Physik zuschreiben — Raum und Zeit. Eine weitere Vorgehensweise ist, um die Trennung zwischen unserer Wahrnehmung und der zugrunde liegenden akzeptieren “Realität” und mit ihr umgehen in irgendeiner Weise.

Exploring die zweite Option, nehmen wir an, eine zugrunde liegende Wirklichkeit, die zu unserer wahrgenommenen Bild gibt. Wir diesen zugrunde liegende Realität modellieren weiter als zu gehorchen klassischen Mechanik, und erarbeiten unsere wahrgenommene Bild durch die Vorrichtung der Wahrnehmung. Mit anderen Worten, wir nicht die Manifestationen der endlichen Lichtgeschwindigkeit Attribut auf den Eigenschaften der zugrundeliegenden Realität. Stattdessen, wir arbeiten, unsere wahrgenommene Bild, dass dieses Modell sagt voraus, und überprüfen Sie, ob die Eigenschaften wir beobachten können, von dieser Einschränkung entstehen Wahrnehmungs.

Raum, die Objekte darin, und ihre Bewegung sind, im großen und, das Produkt der optischen Wahrnehmung. Man neigt dazu, es für selbstverständlich, dass die Wahrnehmung ergibt sich aus der Realität, wie man sie wahrnimmt,. In diesem Artikel, Wir vertreten den Standpunkt, dass das, was wir wahrnehmen, ist eine unvollständige oder verzerrte Bild einer zugrunde liegenden Realität. Weiter, wir versuchen aus der klassischen Mechanik für die die zugrunde liegende Wirklichkeit (Dazu verwenden wir Begriffe wie absolute, noumenalen oder physische Realität) das bedeutet führen unsere Wahrnehmung zu sehen, ob es mit den subjektiv wahrgenommenen Bild passt (was wir können, um so wahrgenommenen oder phänomenale Realität beziehen).

Beachten Sie, dass wir nicht sagen, dass die Erscheinungen der Wahrnehmung sind bloße Wahnvorstellungen. Sie sind nicht; sie sind in der Tat Teil unserer wahrgenommenen Realität, weil die Realität ist ein Ergebnis der Wahrnehmung. Diese Erkenntnis kann hinter Goethes berühmte Aussage sein, “Optische Täuschung ist optische Wahrheit.”

Wir wandten diese Linie des Denkens zu einer Physik Problem vor kurzem. Wir haben uns die spektrale Entwicklung eines GRB und fand es bemerkenswert ähnlich, dass in einem Überschallknall zu sein. Mit dieser Tatsache,, präsentierten wir ein Modell für GRB wie unsere Wahrnehmung ein “Lumen” Boom, mit dem Verständnis, dass es unsere wahrgenommene Bild der Wirklichkeit, die Lorentz-Invarianz und unser Modell für die zugrunde liegende Wirklichkeit gehorcht (wodurch die wahrgenommene Bild) kann der relativistischen Physik verletzen. Die auffallende Übereinstimmung zwischen dem Modell und den beobachteten Merkmale, jedoch, über GRBs symmetrische Radioquellen erweitert, die auch als Wahrnehmungs Auswirkungen hypothetischer Lumen Ausleger zugerechnet werden kann.

In diesem Artikel, Betrachtet man andere Auswirkungen des Modells. Wir beginnen mit der Ähnlichkeiten zwischen der Lichtlaufzeit (LTT) Effekte und die Koordinatentransformation in der Speziellen Relativitätstheorie (SR). Diese Ähnlichkeiten sind kaum überraschend, weil SR abgeleitet wird teilweise auf LTT Effekten. Wir schlagen dann eine Interpretation der SR als Formalisierung der LTT-Effekte und studieren einige beobachteten kosmischen Phänomene im Lichte dieser Interpretation.

Ähnlichkeiten zwischen Lichtlaufzeit-Effekte und SR

Spezielle Relativitätstheorie sucht eine lineare Koordinatentransformation zwischen Koordinatensystemen in der Bewegung mit Bezug zueinander. Wir können den Ursprung der Linearität zu einem versteckten Annahme über die Natur von Raum und Zeit in SR gebaut Spuren, wie von Einstein erklärt: “In erster Linie ist es klar, dass die Gleichungen müssen aufgrund der Eigenschaften der Homogenität was wir auf Raum und Zeit linear sein.” Aufgrund dieser Annahme der Linearität, die ursprüngliche Herleitung der Transformationsgleichungen ignoriert die Asymmetrie zwischen Annäherung und Rückzug Objekte. Beide nähern und zurückweichenden Objekte können durch zwei beschriebenen Koordinatensysteme, die immer zurückweich voneinander werden. Beispielsweise, Wenn ein System K in Bezug Umzug in ein anderes System k entlang der positiven X-Achse k, dann ein Objekt in Ruhe in K bei einem positiven x geht zurück, während ein anderes Objekt in einem negativen x nähert sich einem Betrachter am Ursprung k.

Die Koordinatentransformation in Einsteins Originalarbeit abgeleitet, teil, eine Manifestation der Lichtlaufzeit (LTT) Effekte und die Folge der Verhängung der Konstanz der Lichtgeschwindigkeit in allen Inertialsystemen. Dies ist in erster Gedankenexperiment offensichtlichste, wobei Beobachter bewegt sich mit einer Stange finden ihre Takte aufgrund der Differenz der Lichtlaufzeiten über die Länge der Stange synchronisierten. Jedoch, in der aktuellen Interpretation der SR, die Koordinatentransformation als eine grundlegende Eigenschaft von Raum und Zeit.

Eine Schwierigkeit, die sich aus dieser Auslegung SR stellt, ist, dass die Definition der Relativgeschwindigkeit zwischen den beiden Trägheitsmomente mehrdeutig. Wenn es der Geschwindigkeit des Bewegungsrahmens vom Beobachter gemessen, dann die beobachtete superluminal Bewegung in Funkstrahlen ausgehend von der Kernregion wird eine Verletzung der SR. Handelt es sich um eine Geschwindigkeit, die wir haben, abzuleiten, indem man LT Effekte, dann müssen wir die zusätzliche Ad-hoc-Annahme beschäftigen, dass superluminality ist verboten. Diese Schwierigkeiten lassen vermuten, dass es vielleicht besser, um die Lichtlaufzeit-Effekte aus dem Rest der SR entwirren.

In diesem Abschnitt, wir Raum und Zeit als Teil der kognitiven Modell von Gehirn betrachten, und argumentieren, dass die spezielle Relativitätstheorie gilt für die kognitive Modell. Die absolute Realität (wobei die SR-ähnlichen Raum-Zeit ist die Wahrnehmung) muss nicht die Einschränkungen der SR gehorchen. Insbesondere, Objekte werden nicht auf Unterlichtgeschwindigkeit beschränkt, aber sie können uns erscheinen, als ob sie auf Unterlichtgeschwindigkeit in unserer Wahrnehmung von Raum und Zeit beschränkt. Wenn wir entwirren LTT Wirkungen vom Rest SR, Wir können eine breite Palette von Phänomenen zu verstehen, wie wir in diesem Artikel sehen.

Im Gegensatz SR, analysiert anhand LTT Effekte führen eigen anderen Satz von Transformationsgesetze für Objekte nähern einen Beobachter und solchen Rückzug von ihm. Allgemeiner, die Umwandlung hängt von dem Winkel zwischen der Geschwindigkeit des Objekts und des Betrachters Sichtlinie. Da die Transformationsgleichungen basierend auf LTT Wirkungen behandeln nähern und asymmetrisch zurückweichenden Objekte, sie eine natürliche Lösung für das Zwillingsparadoxon liefern, beispielsweise.

Schlussfolgerungen

Da Raum und Zeit sind ein Teil einer Realität von Lichteingängen geschaffen, um unsere Augen, einige ihrer Eigenschaften sind Manifestationen LTT Wirkungen, vor allem auf unsere Wahrnehmung von Bewegung. Die absolute, physische Realität vermutlich die Erzeugung der Lichteingänge nicht über die Eigenschaften schreiben wir unsere wahrgenommenen Raum und Zeit zu gehorchen.

Wir zeigten, dass LTT Wirkungen sind qualitativ identisch mit denen des SR, stellt fest, dass SR berücksichtigt nur Bezugsrahmen zurückweich voneinander. Diese Ähnlichkeit ist nicht überraschend, da die Koordinatentransformation in SR abgeleitet wird teilweise auf LTT Effekten, und zum Teil auf der Annahme, dass das Licht sich mit der gleichen Geschwindigkeit bezüglich aller Trägheitsmomente. Bei der Behandlung von es als eine Manifestation des LTT, wir haben nicht die Hauptmotivation der SR-Adresse, die eine kovariante Formulierung der Maxwell-Gleichungen. Es kann möglich sein, um die Kovarianz der Elektro vom Koordinatentransformations entwirren, obwohl es in diesem Artikel nicht versucht.

Im Gegensatz SR, LTT-Effekte sind asymmetrische. Diese Asymmetrie stellt eine Entschließung dem Zwillingsparadoxon und eine Interpretation der Kausalität angenommen Verletzungen mit superluminality verbunden. Weiter, die Wahrnehmung der superluminality durch LTT Effekte moduliert, und erklärt gamma Ray Bursts und symmetrische Jets. Wie wir in dem Artikel gezeigt, Wahrnehmung der Lichtgeschwindigkeit Bewegung hält auch eine Erklärung für die kosmologische Phänomene wie die Expansion des Universums und kosmischen Hintergrundstrahlung. LTT Auswirkungen sollte als grundlegende Einschränkung in unserer Wahrnehmung in Betracht gezogen werden, und damit in der Physik, anstatt als eine bequeme Erklärung für isolierte Phänomene.

Da unsere Wahrnehmung durch LTT Auswirkungen gefiltert, müssen wir sie aus unserer wahrgenommenen Realität, um die Natur des absoluten verstehen zu entfalten, physische Realität. Diese Entfaltung, jedoch, Ergebnisse in mehreren Lösungen. So, die absolute, physische Realität außerhalb unserer Reichweite, und jedes angenommen Eigenschaften der absolute Realität kann nur durch überprüft werden, wie gut die resultierende wahrgenommen Wirklichkeit stimmt mit unserer Beobachtung. In diesem Artikel, wir davon ausgegangen, dass die zugrunde liegende Wirklichkeit gehorcht unserer intuitiv klar klassischen Mechanik und stellte die Frage, wie eine solche Realität würde wahrgenommen werden, wenn durch Lichtlaufzeiteffekte gefiltert. Wir haben gezeigt, dass diese besondere Behandlung könnte bestimmte astrophysikalische und kosmologische Phänomene, die wir beobachten, erklären.

Die Koordinatentransformation in SR kann als eine Neudefinition der Raum und Zeit betrachtet werden (oder, allgemeiner, Realität) um die Verzerrungen in unserer Wahrnehmung von Bewegung durch Lichtlaufzeiteffekte unterzubringen. Man könnte versucht sein, argumentieren, dass SR gilt für die werden “real” Raum und Zeit, nicht unsere Wahrnehmung. Diese Argumentation stellt sich die Frage, was wirklich ist? Die Wirklichkeit ist nur ein kognitives Modell in unserem Gehirn erzeugt ausgehend von unserer Sinneseindrücke, visuelle Eingänge das höchstwertige. Der Raum selbst ist ein Teil des kognitiven Modells. Die Eigenschaften des Raumes sind eine Abbildung der Grenzen unserer Wahrnehmung.

Die Wahl der Annahme unserer Wahrnehmung als eine wahre Bild der Wirklichkeit und die Neudefinition von Raum und Zeit in der speziellen Relativitätstheorie in der Tat beschrieben beläuft sich auf eine philosophische Wahl. Die in diesem Artikel vorgestellten alternativen wird durch die Ansicht in der modernen Neurowissenschaften inspiriert, dass die Realität ist ein kognitives Modell des Gehirns auf der Grundlage unserer Sinneseindrücke. Die Annahme dieser Alternative reduziert uns raten, die Art der absolute Realität und Vergleichen seiner vorhergesagten Projektion auf unsere wirklichen Wahrnehmung. Es kann zu vereinfachen und klären einige Theorien in der Physik und erklären einige rätselhafte Phänomene in unserem Universum. Jedoch, Diese Option ist eine weitere philosophische Haltung gegen die unerkennbar absolute Realität.