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Luz viagem no tempo efeitos e recursos cosmológicos

Este artigo não publicado é uma sequela para o meu artigo anterior (também postou aqui como “É Rádio Fontes e Gamma Ray Bursts Luminal Booms?“). Esta versão de blog contém o resumo, introdução e conclusões. A versão integral do artigo está disponível como um arquivo PDF.

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Abstrato

Os efeitos do tempo de viagem Luz (LTT) são uma manifestação óptica da velocidade finita da luz. Eles também podem ser considerados limitações perceptual para a imagem cognitiva do espaço e do tempo. Com base nessa interpretação de efeitos LTT, que apresentou recentemente um novo modelo hipotético para a variação espacial e temporal do espectro da Gamma Ray Bursts (GRB) e fontes de rádio. Neste artigo, tomamos a análise mais e mostrar que os efeitos LTT pode fornecer um bom quadro para descrever tais características cosmológicas como a observação redshift de um universo em expansão, ea radiação cósmica de fundo. A unificação desses fenômenos aparentemente distintas em muito diferentes escalas de comprimento e tempo, juntamente com a sua simplicidade conceitual, podem ser considerados como indicadores da utilidade curioso deste quadro, se não a sua validade.

Introdução

A velocidade finita da luz desempenha um papel importante na forma como percebemos a distância ea velocidade. Este fato dificilmente deve vir como uma surpresa, porque nós sabemos que as coisas não são como nós os vemos. O sol que vemos, por exemplo, já é de oito minutos de idade no momento em que vê-lo. Este atraso é trivial; se queremos saber o que está acontecendo no sol agora, tudo o que temos a fazer é esperar por oito minutos. Nós, no entanto,, tem que “correto” para essa distorção em nossa percepção, devido à velocidade finita da luz antes que possamos confiar no que vemos.

O que é surpreendente (e raramente destaque) é que, quando se trata de sensores de movimento, não podemos voltar a calcular da mesma forma que tirar o atraso em ver o sol. Se vemos um corpo celeste se movendo a uma improvável alta velocidade, não podemos descobrir o quão rápido e em que direção é “realmente” movimento sem outros pressupostos. Uma maneira de lidar com essa dificuldade é atribuir as distorções na nossa percepção de movimento para as propriedades fundamentais da arena da física — espaço e tempo. Outra linha de ação é aceitar a desconexão entre a nossa percepção ea subjacente “realidade” e lidar com ele de alguma forma.

Explorando a segunda opção, assumimos uma realidade subjacente que dá origem à nossa imagem percebida. Nós modelo ainda mais essa realidade subjacente como obedecendo a mecânica clássica, e trabalhar a nossa imagem percebida através do aparelho de percepção. Em outras palavras, não atribuem as manifestações de velocidade finita da luz para as propriedades da realidade subjacente. Em vez, nós cuidamos da nossa imagem percebido que este modelo prevê e verificar se as propriedades que nós observamos podem se originar a partir desta restrição perceptual.

Espaço, os objetos nele, e seu movimento são, de um modo geral, o produto de percepção óptica. Um tende a tomar como certo que a percepção da realidade surge como um percebe. Neste artigo, tomamos a posição de que o que percebemos é uma imagem incompleta ou distorcida de uma realidade subjacente. Mais, estamos tentando out mecânica clássica para a realidade do subjacente (para a qual nós usamos termos como absoluta, realidade noumenal ou física) que faz com que a nossa percepção para ver se ele se encaixa com a nossa imagem percebida (que podemos nos referir à realidade como detectado ou fenomenal).

Note-se que não estamos dando a entender que as manifestações de percepção são meras ilusões. Eles não são; eles são de fato parte da nossa realidade detectada porque a realidade é um resultado final de percepção. Essa percepção pode estar por trás a famosa frase de Goethe, “Ilusão de ótica é a verdade óptica.”

Nós aplicamos essa linha de pensamento a um problema de física recentemente. Nós olhamos para a evolução do espectro de um GRB e achei que fosse notavelmente semelhante ao de um estrondo sônico. Usando este facto, apresentamos um modelo para GRB como a nossa percepção de um “luminal” árvore, com o entendimento de que é a nossa imagem percebida da realidade que obedece a invariância de Lorentz e nosso modelo para a realidade subjacente (fazendo com que a imagem percebida) pode violar física relativista. O acordo marcante entre o modelo e as características observadas, no entanto, prorrogada para além GRBs a fontes de rádio simétricas, que também pode ser considerado como efeitos perceptivos de booms luminais hipotéticas.

Neste artigo, olharmos para outras implicações do modelo. Começamos com as semelhanças entre o tempo de viagem de luz (LTT) efeitos e a transformação de coordenadas em Relatividade Especial (SR). Estas semelhanças não são surpreendentes porque SR deriva, em parte, com base nos efeitos LTT. Nós, então, propor uma interpretação da SR como uma formalização de efeitos LTT e estudar alguns fenômenos cosmológicos observados à luz desta interpretação.

Semelhanças entre a luz viajar no tempo Efeitos e SR

A relatividade especial visa coordenar uma transformação linear entre sistemas de coordenadas em movimento em relação ao outro. Podemos traçar a origem da linearidade de um pressuposto oculto sobre a natureza do espaço e do tempo construída em SR, como afirmou Einstein: “Em primeiro lugar, é evidente que as equações deve ser linear, em virtude das propriedades de homogeneidade que atribuímos a espaço e tempo.” Devido a essa suposição de linearidade, a derivação original das equações de transformação ignora a assimetria entre aproximando e se afastando objetos. Tanto a aproximação e recuo objectos pode ser descrito por dois sistemas que são sempre de recuo de cada outra coordenada. Por exemplo, se um sistema K está em movimento em relação a um outro sistema k ao longo do eixo X positivo de k, em seguida, um objeto em repouso K a uma positiva x está se afastando enquanto outro objeto em um negativo x está se aproximando de um observador na origem da k.

A transformação de coordenadas no trabalho original de Einstein é derivado, em parte, uma manifestação do tempo de viagem luz (LTT) efeitos e por consequência a imposição a constância da velocidade da luz em todos os referenciais inerciais. Isso é mais evidente no primeiro experimento de pensamento, onde os observadores se deslocam com uma haste de encontrar os seus relógios não sincronizado, devido à diferença nos tempos de viagem de luz ao longo do comprimento da haste. Contudo, na interpretação atual da SR, a transformação de coordenadas é considerado uma propriedade básica de espaço e tempo.

Uma dificuldade que surge a partir desta interpretação de SR é que a definição da velocidade relativa entre os dois quadros de inércia torna-se ambígua. Se for a velocidade da trama em movimento, conforme medido pelo observador, em seguida, o movimento superluminal observado em jatos de rádio a partir da região do núcleo torna-se uma violação do SR. Se for uma velocidade que temos a considerar os efeitos deduzir por LT, então temos que empregar a suposição ad-hoc extra que superluminality é proibido. Essas dificuldades sugerem que pode ser melhor para separar os efeitos de luz tempo de viagem do resto do SR.

Nesta secção, vamos considerar espaço e tempo como uma parte do modelo cognitivo criado pelo cérebro, e argumentam que a relatividade especial aplica-se ao modelo cognitivo. A realidade absoluta (de que o SR-como o espaço-tempo é a nossa percepção) não tem de obedecer às restrições da SR. Em particular, objectos não são restritas a velocidades subluminal, mas eles podem aparecer para nós como se eles estão restritos a velocidades subluminal em nossa percepção do espaço e do tempo. Se separar os efeitos LTT do resto do SR, podemos compreender uma grande variedade de fenômenos, como veremos neste artigo.

Ao contrário de SR, considerações baseadas em efeitos LTT resultar em conjunto intrinsecamente diferente de leis de transformação para objetos que se aproximam um observador e os afastando dele. Mais geralmente, a transformação depende do ângulo entre a velocidade do objecto e a linha de visão do observador. Uma vez que as equações de transformação com base em efeitos LTT tratar aproximando e se afastando objetos assimetricamente, eles fornecem uma solução natural para o paradoxo dos gêmeos, por exemplo.

Conclusões

Como o espaço eo tempo são uma parte de uma realidade criada a partir de insumos de luz para os nossos olhos, algumas das suas propriedades são manifestações de efeitos LTT, especialmente na nossa percepção do movimento. O absoluto, realidade física, presumivelmente, gerando as entradas de luz não tem que obedecer as propriedades que atribuímos ao nosso espaço e tempo percebido.

Nós mostramos que os efeitos LTT são qualitativamente idênticos aos do SR, observando que SR considera apenas quadros de referência recuando um do outro. Esta semelhança não é surpreendente, porque a transformação de coordenadas no SR é derivado com base, em parte, os efeitos LTT, e, em parte, na hipótese de que a luz viaja à mesma velocidade com que diz respeito a todos os inerciais. Em tratando-o como uma manifestação de LTT, nós não abordou a principal motivação de SR, que é uma formulação covariante das equações de Maxwell. Pode ser possível separar a covariância da eletrodinâmica a partir da transformação de coordenadas, embora não seja experimentada com este artigo.

Ao contrário de SR, Efeitos LTT são assimétricas. Esta assimetria fornece uma solução para o paradoxo dos gêmeos e uma interpretação das violações de causalidade assumidas associado com superluminality. Além disso, a percepção de superluminality é modulada por efeitos LTT, e explica gamma explosões de raios e jatos simétricos. Como mostramos no artigo, percepção do movimento superluminal também tem uma explicação para os fenômenos cosmológicos, como a expansão do universo e microondas radiação cósmica de fundo. Efeitos LTT deve ser considerada como uma restrição fundamental em nossa percepção, e, consequentemente, na física, ao invés de uma explicação conveniente para fenômenos isolados.

Tendo em conta que a nossa percepção é filtrada através de efeitos LTT, temos que deconvolute-los de nossa realidade percebida, a fim de compreender a natureza do absoluto, realidade física. Este deconvolution, no entanto, resulta em várias soluções. Assim, o absoluto, realidade física está além do nosso alcance, e qualquer suposto propriedades da realidade absoluta só pode ser validada através de quão bem a resultante percebido realidade está de acordo com nossas observações. Neste artigo, assumiu-se que a realidade subjacente obedece nossos mecânica clássica intuitivamente óbvio e fez a pergunta como essa realidade seria percebido quando filtrada através de efeitos de tempo de viagem luz. Nós demonstramos que este tratamento especial poderia explicar certos fenômenos astrofísicos e cosmológicos que observamos.

A transformação de coordenadas no SR pode ser visto como uma redefinição do espaço e do tempo (ou, mais geralmente, realidade) a fim de acomodar as distorções em nossa percepção do movimento, devido aos efeitos de tempo de viagem luz. Pode-se ser tentado a argumentar que se aplica ao SR “reais” espaço e tempo, não a nossa percepção. Essa linha de argumentação levanta a questão, o que é real? A realidade é somente um modelo cognitivo criado em nosso cérebro a partir de nossas entradas sensoriais, inputs visual que é o mais importante. O próprio espaço é uma parte deste modelo cognitivo. As propriedades do espaço são um mapeamento dos limites da nossa percepção.

A escolha de aceitar a nossa percepção como uma verdadeira imagem da realidade e redefinindo o espaço eo tempo como descrito na relatividade especial, na verdade equivale a uma escolha filosófica. A alternativa apresentada no artigo é inspirado pela visão da neurociência moderna que a realidade é um modelo cognitivo no cérebro com base em nossas informações sensoriais. Adotando essa alternativa nos reduz a adivinhar a natureza da realidade absoluta e comparando sua projeção previsto para nossa percepção real. Pode simplificar e explicar algumas teorias da física e explicar alguns fenômenos intrigantes em nosso universo. Contudo, esta opção é mais uma postura filosófica contra a realidade absoluta incognoscível.

Zen e do livre arbítrio,en

Neuroscience has a finding that may question the way we think of our free will.

We now know that there is a time lag of about half a second between the moment “nós” take a decision and the moment we become aware of it. This time lag raises the question of who is taking the decision because, in the absence of our conscious awareness, it is not clear that the decision is really ours. This finding has even cast doubt on our notion of free will.

In the experimental setup testing this phenomenon, a subject is hooked up to a computer that records his brain activities (EEG). The subject is then asked make a conscious decision to move either the right hand or the left hand at a time of his choosing. The choice of right or left is also up to the subject. The computer always detects which hand the subject is going to move about half a second before the subject is aware of his own intention. The computer can then order the subject to move that hand–an order that the subject will be unable to disobey, shattering the notion of free-will.

Free will may be a fabrication of our brain after the real action. Em outras palavras, the real action takes place by instinct, and the sense of decision is introduced to our consciousness as an afterthought. If we could somehow limit our existence to tiny compartments in time, as Zen suggests, then we might not feel that we had free will.

Ref: Este post é um trecho editado do meu livro, O Unreal Universo.