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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.

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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