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Viaje Light Efectos Tiempo y Características cosmológicos

Este artículo no publicado es una secuela de mi trabajo anterior (también publicado aquí como “Son fuentes de radio y explosiones de rayos gamma Luminal Plumas?“). Esta versión blog contiene el resumen, introducción y conclusiones. La versión completa del artículo está disponible como un archivo PDF.

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Resumen

Efectos del tiempo de viaje de luz (LTT) son una manifestación óptica de la velocidad finita de la luz. También pueden considerarse limitaciones de percepción de la imagen cognitiva de espacio y tiempo. En base a esta interpretación de los efectos LTT, hemos presentado recientemente un nuevo modelo hipotético de la variación temporal y espacial del espectro de explosiones de rayos gamma (GRB) y fuentes de radio. En este artículo, tomamos el análisis más allá y muestran que los efectos LTT pueden proporcionar un buen marco para describir tales características cosmológicas como la observación de corrimiento al rojo de un universo en expansión, y la radiación del fondo cósmico de microondas. La unificación de estos fenómenos aparentemente distintas a muy diferentes escalas de longitud y tiempo, junto con su simplicidad conceptual, pueden ser considerados como indicadores de la curiosa utilidad de este marco, si no su validez.

Introducción

La velocidad finita de la luz juega un papel importante en la forma en que percibimos la distancia y velocidad. Este hecho casi no debería ser una sorpresa, ya que sabemos que las cosas no son como las vemos. El sol que vemos, por ejemplo, Ya es de ocho minutos de edad para el momento en que lo vemos. Este retraso es trivial; si queremos saber lo que está pasando en el sol ahora, todo lo que tenemos que hacer es esperar durante ocho minutos. Nosotros, sin embargo,, Tiene que “correcta” esta distorsión en nuestra percepción debido a la velocidad finita de la luz antes de que podamos confiar en lo que vemos.

Lo que es sorprendente (y rara vez resaltado) es que cuando se trata de detectar el movimiento, no podemos respaldar a calcular de la misma manera sacamos la demora en ver el sol. Si vemos un cuerpo celeste que se mueve a una improbablemente alta velocidad, no podemos averiguar qué velocidad y en qué dirección es “realmente” moviéndose sin hacer supuestos adicionales. Una forma de manejar esta dificultad es atribuir las distorsiones en nuestra percepción del movimiento de las propiedades fundamentales de la arena de la física — espacio y el tiempo. Otra línea de acción es la de aceptar la desconexión entre nuestra percepción y la subyacente “realidad” y tratar con él de alguna manera.

Explorando la segunda opción, asumimos una realidad subyacente que da origen a nuestra imagen percibida. Tenemos el modelo aún más esta realidad subyacente como obedeciendo a la mecánica clásica, y trabajar por nuestra imagen percibida a través del aparato de la percepción. En otras palabras, no atribuimos las manifestaciones de la velocidad finita de la luz a las propiedades de la realidad subyacente. En lugar, trabajamos nuestra imagen percibida que este modelo predice y verifica si las propiedades que sí observamos pueden originar de esta limitación perceptual.

Espacio, los objetos en él, y su movimiento son, en gran, el producto de la percepción óptica. Uno tiende a dar por sentado que la percepción de la realidad surge como uno percibe que. En este artículo, tomamos la posición de que lo que percibimos es una imagen incompleta o distorsionada de una realidad subyacente. Además, estamos probando la mecánica clásica de la realidad subyacente (para lo cual utilizamos términos como absoluta, la realidad noumenal o física) eso no causan nuestra percepción para ver si se ajusta a nuestra imagen percibida (que podemos referirnos a la realidad como detectado o fenomenal).

Tenga en cuenta que no estamos implicando que las manifestaciones de la percepción son meros delirios. No son; son de hecho parte de nuestra realidad detectada porque la realidad es un resultado final de la percepción. Esta percepción puede estar detrás de la famosa frase de Goethe, “Ilusión óptica es verdad óptica.”

Aplicamos esta línea de pensamiento a un problema de física recientemente. Nos fijamos en la evolución espectral de un GRB y nos pareció que es muy similar a la de un estampido sónico. Utilizando este hecho, presentamos un modelo para PSG como nuestra percepción de un “luminal” auge, en el entendido de que es nuestra imagen percibida de la realidad que obedece a la invariancia de Lorentz y nuestro modelo de la realidad subyacente (haciendo que la imagen percibida) pueda violar la física relativista. El acuerdo notable entre el modelo y las características observadas, sin embargo, extendido más allá de los GRBs a fuentes de radio simétricos, que también puede ser considerado como efectos de percepción de barreras luminales hipotéticos.

En este artículo, nos fijamos en otras implicaciones del modelo. Comenzamos con las similitudes entre el tiempo de recorrido de luz (LTT) efectos y la transformación de coordenadas en la Relatividad Especial (SR). Estas similitudes son de extrañar, porque SR se deriva en parte basado en efectos LTT. Consecuentemente, se propone una interpretación de SR como una formalización de efectos LTT y estudiamos unos fenómenos cosmológicos observados a la luz de esta interpretación.

Las similitudes entre Viaje de Luz Efectos Tiempo y SR

La relatividad especial 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 SR, como dice Einstein: “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. 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 k a lo largo del eje X positivo de k, a continuación, un objeto en reposo en K en una positiva x está en retroceso, mientras que otro objeto a la negativa x se acerca a un observador en el origen de k.

La transformación de coordenadas en el artículo original de Einstein se deriva, en parte, una manifestación del tiempo de viaje de luz (LTT) efectos 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 los tiempos de viaje de luz a lo largo de la longitud de la varilla. Sin embargo, en la interpretación actual de SR, la transformación de coordenadas se considera una propiedad básica del espacio y el tiempo.

Una dificultad que surge de esta interpretación de SR 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 superluminal observado en los chorros de radio a partir de la región del núcleo se convierte en una violación de SR. Si se trata de una velocidad que hay que deducir por considerar los efectos LT, entonces tenemos que emplear el supuesto ad-hoc extra que superluminality está prohibido. Estas dificultades sugieren que puede ser mejor para separar la luz de los efectos del tiempo de viaje desde el resto de SR.

En esta sección, vamos a considerar el espacio y el tiempo como una parte del modelo cognitivo creado por el cerebro, y argumentan que la relatividad especial se aplica al modelo cognitivo. La realidad absoluta (de los cuales el SR-como el espacio-tiempo es nuestra percepción) no tiene que obedecer las restricciones de SR. En particular, objetos no se limitan a velocidades subluminal, pero pueden aparecer 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 SR, podemos comprender una amplia variedad de fenómenos, como veremos en este artículo.

A diferencia de SR, 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.

Conclusiones

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 generando presumiblemente las entradas de luz no tiene que obedecer las propiedades que atribuimos a nuestro espacio y el tiempo percibido.

Hemos demostrado que los efectos LTT son cualitativamente idénticas a las de SR, señalando que SR sólo considera los marcos de referencia que retroceden unos de otros. Esta similitud no es sorprendente porque la transformación de coordenadas en SR 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 SR, que es una formulación covariante de las ecuaciones de Maxwell. Puede ser posible separar la covarianza de la electrodinámica de la transformación de coordenadas, aunque no se intenta en este artículo.

A diferencia de SR, 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 gamma Los 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 de la radiación de fondo de microondas cósmico universo y. 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 realidad subyacente obedece nuestros mecánica clásica intuitivamente obvias y preguntamos cómo sería percibido como una realidad cuando se filtra a través de los efectos del tiempo de viaje de luz. Hemos demostrado que este tratamiento en particular podría explicar ciertos fenómenos astrofísicos y cosmológicos que observamos.

La transformación de coordenadas en SR puede 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 del tiempo de viaje de luz. Uno puede tener la tentación de argumentar que SR se aplica a la “reales” espacio y el tiempo, no nuestra percepción. Esta línea de argumentación plantea la pregunta, lo que es real? La realidad es solamente 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.

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 la relatividad especial de hecho equivale a una elección filosófica. La alternativa que se presenta en el artículo se inspira en 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.