Tag Αρχεία: αντίληψη

Sensory and Physical Worlds

Animals have different sensory capabilities compared to us humans. Cats, για παράδειγμα, can hear up to 60kHz, while the highest note we have ever heard was about 20kHz. Προφανώς, we could hear that high a note only in our childhood. Έτσι, if we are trying to pull a fast one on a cat with the best hifi multi-channel, Dolby-whatever recording of a mouse, we will fail pathetically. It won’t be fooled because it lives in a different sensory world, while sharing the same physical world as ours. There is a humongous difference between the sensory and physical worlds.

Συνεχίστε την ανάγνωση

Richard Feynman — Πόσο μπορούμε να ξέρετε?

Θα ανοίξουμε τα μάτια μας, βλέπουμε τον κόσμο, διακρίνουμε μοτίβα. Εμείς θεωρούμε, επισημοποιήσει; χρησιμοποιούμε και ορθολογισμού και τα μαθηματικά για να κατανοήσει και να περιγράψει τα πάντα. Πόσο μπορούμε πραγματικά να γνωρίζουμε, αν?

Για να δείξουμε τι εννοώ, επιτρέψτε μου να χρησιμοποιήσω μια αναλογία. Μακάρι να είχα τη φαντασία για να καταλήξει με το, αλλά ήταν ο Richard Feynman, που έκανε. Ήταν, από τον τρόπο, αρκετά ιδιόμορφη να συγκρίνετε Φυσική με το σεξ.

Συνεχίστε την ανάγνωση

Why did Federer Lose?

I am a Federer fan. His inevitable decline has been a source of grief for me. When it comes to shot selection, imagination and pure magical talent, there isn’t another tennis player who could ever hold a candle to him. Why did he have to go and lose in the second round of Wimbledon? It damn near broke my heart.

Roger FedererOk, we all know the answer. He is getting too old. But he is only 31, and has to be in terrific shape. I am pushing fifty and can still put in a couple of hours of vigorous badminton. Βέβαιος, weekend badminton is no world class tennis, and the effects of aging are very different. Still…, I wish he would stick around a bit longer.

A few months ago, I listened to a series of interesting lectures on the effects of aging on our perception and sensory processes. One thing new that I learned there was that we all have a sixth sense, in addition to sight, hearing, touch, taste and smell. It is the kinesthetic, muscle feedback, which is the sense that allows you to apply just the right amount of pressure, για παράδειγμα, when braking your car, or holding a baby. You may lose this sense when you get angry and break the glass you are holding, if we are to believe Hollywood movies. In certain games, this sense can make an enormous difference. I had a friend who was a pool shark. He once told me that at the top of his game, he could feel the tiny nicks and scratches on the cue ball through the cue stick in his hand. When I knew him, he was well past his prime, but he could still call shots like bank off the point of the side pocket, and double kiss into the corner pocket. And make them. So I believe him and Eddie Felson (The Hustler) when he says the cue stick, when he holds it, has nerves. I bet Federer could feel the seams of the tennis ball and the amount of spin he was putting on them through the strings and the grip of his racket.

Age blunts the sharpness of all of your senses. The most obvious is your sight. In your forties, you have to hold your smart phone farther and farther away from your face to read the tiny screen. Σε κάποιο σημείο, your hand is not long enough and you end up using reading glasses — reluctantly at first, but more readily as the years roll by and the images get blurrier. Apparently you lose your sensitivity to high pitched sound as well. So teenagers can download ringtones that their parents and teachers are deaf to. But the first sense to go is the muscle feedback, which begins to decline in your teens. Αυτή η, προφανώς, is the reason why the Olympic gymnasts are all teenagers. By the time they are in their twenties, this sense of theirs is already too weak to keep them competitive at that level. I guess it is this sense that has deserted Roger Federer as well.

Frederer’s brand of tennis with its finesse and artistry demanded more of this sense. His opponents tend to hit flatter and harder. I read somewhere that they use stiffer rackets for this purpose, and can hold Federer behind the baseline. The champion stubbornly refuses to switch to this style and this kind of rackets. May be he is getting a bit too old. Reminds me of Bjorn Borg, when he attempted a mini come-back with his wooden racket.

Free Will — An Illusion?

If we can let ourselves be amazed at the fact that our non-material ethereal mind can really actuate things in the physical world, we will find ourselves wondering — do we really have free will? If free will is merely a pattern in the electrical activities in our brain, how can such a pattern cause changes and rearrangements in the physical world? Could it be that this pattern is really causing an illusion of free will?

Logic in the form of Occam’s Razor should direct us to the latter possibility. But logic doesn’t apply to many or most of the fundamental hypotheses of life, which answer to a different set of rules. They answer to the mythos, the sum total of the intangible knowledge and wisdom passed down from the past, from the ancient, forgotten masters talking to us through our teachers and folklore, through the structure of our languages and the backdrop of our thoughts, and through the very foundation of our sense of being and consciousness. The mythos tell us that we do have free will, and the logic that came later is powerless to break this notion. So it may be that these words that flow out of my pen into this notepad and later to your computer screen were all predetermined and I had no choice but to write then down. But it certainly is not the way I feel. I do feel as though I can delete any word here. Heck, I can delete the whole post if I want to.

On the side of logic, I will describe an experiment that casts doubt on our notion of free will. From neuroscience, we know that there is a time lag of about half a second between the moment “εμείς” 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. In the experimental setup testing this phenomenon, the 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. Does the subject have free will in this case?

Όντως, I wrote about it in my book, και posted it here some time ago. In that post, I added that free will might be a fabrication of our brain after the real action. Με άλλα λόγια, the real action takes place by instinct, and the sense of decision is introduced to our consciousness as an afterthought. Some of my readers pointed out that being unaware of a decision was not the same as having no free will over it. Για παράδειγμα, when you drive, you take a series of decisions without really being aware of them. It doesn’t mean that these decisions are not yours. Good point, but does it really make sense to call a decision yours when you don’t have any control over it, even if you would take the same decision if you did? If something flies into your eyes, you will flinch and close your eyes. Good survival instinct and reflex. But given that you cannot control it, is it a part of your free will?

A more elaborate example comes from hypnotic suggestion. I heard this story from one of the lectures by John Searle — a man was hypnotically instructed to respond to the word “Germany” by crawling on the floor. After the hypnosis session, when the man was lucid and presumably exercising his free will, the trigger word was used in a conversation. The man suddenly says something like, “I just remembered, I need to remodel my house, and these tiles look great. Mind if I take a closer look?” and crawls on the floor. Did he do it of his own volition? To him, yes, but to the rest, now.

Έτσι, how do we know for sure that our sense of free will is not an elaborate scam that our brain is perpetrating on “us” (whatever that means!)

Now I am actually pushing the argument a bit further. But think about it, how can the spaceless, massless, material-less entities that are our intentions make real changes in the physical world around us? In writing this post, how can I break the laws of physics in moving things around quite independent of their current state just because I want to?

Is free will an epiphenomenon — something that emerges after-the-fact? A good analogy is that of froth riding on the waves on a beach. The froth may be thinking, “Oh my god, what a tough life! I have to haul all these big waves back and forth. Every day of my life, no break, no vacation!” But that is not what is going on. The waves are just sloshing around, and the froth just happens to emerge. Are our lives just moving along on their own preordained paths, while we, like the epiphenomenal froth, think that we have control and free will?

What is Space?

This sounds like a strange question. We all know what space is, it is all around us. When we open our eyes, we see it. Αν βλέπουμε είναι πιστεύοντας, then the question “Τι είναι το διάστημα?” indeed is a strange one.

Για να είμαστε δίκαιοι, we don’t actually see space. We see only objects which we assume are in space. Rather, we define space as whatever it is that holds or contains the objects. It is the arena where objects do their thing, the backdrop of our experience. Με άλλα λόγια, experience presupposes space and time, and provides the basis for the worldview behind the currently popular interpretations of scientific theories.

Although not obvious, this definition (or assumption or understanding) of space comes with a philosophical baggage — that of realism. The realist’s view is predominant in the current understanding of Einstien’s theories as well. But Einstein himself may not have embraced realism blindly. Why else would he say:

In order to break away from the grip of realism, we have to approach the question tangentially. One way to do it is by studying the neuroscience and cognitive basis of sight, which after all provides the strongest evidence to the realness of space. Space, και με μεγάλο, is the experience associated with sight. Another way is to examine experiential correlates of other senses: What is sound?

When we hear something, what we hear is, φυσικά, ήχο. We experience a tone, an intensity and a time variation that tell us a lot about who is talking, what is breaking and so on. But even after stripping off all the extra richness added to the experience by our brain, the most basic experience is still a “sound.” We all know what it is, but we cannot explain it in terms more basic than that.

Now let’s look at the sensory signal responsible for hearing. As we know, these are pressure waves in the air that are created by a vibrating body making compressions and depressions in the air around it. Much like the ripples in a pond, these pressure waves propagate in almost all directions. They are picked up by our ears. By a clever mechanism, the ears perform a spectral analysis and send electric signals, which roughly correspond to the frequency spectrum of the waves, to our brain. Σημειώστε ότι, so far, we have a vibrating body, bunching and spreading of air molecules, and an electric signal that contains information about the pattern of the air molecules. We do not have sound yet.

The experience of sound is the magic our brain performs. It translates the electrical signal encoding the air pressure wave patterns to a representation of tonality and richness of sound. Sound is not the intrinsic property of a vibrating body or a falling tree, it is the way our brain chooses to represent the vibrations or, more precisely, the electrical signal encoding the spectrum of the pressure waves.

Doesn’t it make sense to call sound an internal cognitive representation of our auditory sensory inputs? If you agree, then reality itself is our internal representation of our sensory inputs. This notion is actually much more profound that it first appears. If sound is representation, so is smell. So is space.

Figure
Εικόνα: Illustration of the process of brain’s representation of sensory inputs. Odors are a representation of the chemical compositions and concentration levels our nose senses. Sounds are a mapping of the air pressure waves produced by a vibrating object. In sight, our representation is space, and possibly time. Ωστόσο,, we do not know what it is the representation of.

We can examine it and fully understand sound because of one remarkable fact — we have a more powerful sense, namely our sight. Sight enables us to understand the sensory signals of hearing and compare them to our sensory experience. Στην πραγματικότητα,, sight enables us to make a model describing what sound is.

Why is it that we do not know the physical cause behind space? Μετά από όλα, we know of the causes behind the experiences of smell, ήχο, κλπ. The reason for our inability to see beyond the visual reality is in the hierarchy of senses, best illustrated using an example. Let’s consider a small explosion, like a firecracker going off. When we experience this explosion, we will see the flash, hear the report, smell the burning chemicals and feel the heat, if we are close enough.

The qualia of these experiences are attributed to the same physical event — the explosion, the physics of which is well understood. Τώρα, let’s see if we can fool the senses into having the same experiences, in the absence of a real explosion. The heat and the smell are fairly easy to reproduce. The experience of the sound can also be created using, για παράδειγμα, a high-end home theater system. How do we recreate the experience of the sight of the explosion? A home theater experience is a poor reproduction of the real thing.

In principle at least, we can think of futuristic scenarios such as the holideck in Star Trek, where the experience of the sight can be recreated. But at the point where sight is also recreated, is there a difference between the real experience of the explosion and the holideck simulation? The blurring of the sense of reality when the sight experience is simulated indicates that sight is our most powerful sense, and we have no access to causes beyond our visual reality.

Visual perception is the basis of our sense of reality. All other senses provide corroborating or complementing perceptions to the visual reality.

[This post has borrowed quite a bit from my book.]

Light Travel Time Effects and Cosmological Features

This unpublished article is a sequel to my earlier paper (also posted here as “Είναι Radio Πηγές και Gamma Ray Εκρήξεις Luminal Ομολογίες?“). Αυτό το blog έκδοση περιέχει την περίληψη, εισαγωγή και τα συμπεράσματα. Το πλήρες κείμενο του άρθρου είναι διαθέσιμο σε μορφή αρχείου PDF.

.

Περίληψη

Light travel time effects (LTT) are an optical manifestation of the finite speed of light. They can also be considered perceptual constraints to the cognitive picture of space and time. Based on this interpretation of LTT effects, we recently presented a new hypothetical model for the temporal and spatial variation of the spectrum of Gamma Ray Bursts (GRB) and radio sources. Σε αυτό το άρθρο, we take the analysis further and show that LTT effects can provide a good framework to describe such cosmological features as the redshift observation of an expanding universe, and the cosmic microwave background radiation. The unification of these seemingly distinct phenomena at vastly different length and time scales, along with its conceptual simplicity, can be regarded as indicators of the curious usefulness of this framework, if not its validity.

Εισαγωγή

The finite speed of light plays an important part in how we perceive distance and speed. This fact should hardly come as a surprise because we do know that things are not as we see them. The sun that we see, για παράδειγμα, is already eight minutes old by the time we see it. This delay is trivial; αν θέλουμε να γνωρίζουμε τι συμβαίνει στο ήλιο τώρα, το μόνο που έχουμε να κάνουμε είναι να περιμένουμε επί οκτώ λεπτά. We, nonetheless, have to “σωστή” for this distortion in our perception due to the finite speed of light before we can trust what we see.

Αυτό που είναι εκπληκτικό (και σπάνια τονίζεται) είναι ότι, όταν πρόκειται για την ανίχνευση κίνησης, δεν μπορούμε να συμφωνήσουμε-υπολογίσει τον ίδιο τρόπο παίρνουμε την καθυστέρηση να δει τον ήλιο. Αν δούμε ένα ουράνιο σώμα που κινείται σε ένα improbably υψηλή ταχύτητα, δεν μπορούμε να καταλάβουμε πόσο γρήγορα και προς ποια κατεύθυνση είναι “πραγματικά” κινείται χωρίς να κάνει περαιτέρω υποθέσεις. One way of handling this difficulty is to ascribe the distortions in our perception of motion to the fundamental properties of the arena of physics — χώρου και του χρόνου. Μια άλλη πορεία δράσης είναι να δεχθεί την αποσύνδεση μεταξύ της αντίληψης μας και το υποκείμενο “πραγματικότητα” και να ασχοληθεί με το θέμα με κάποιο τρόπο.

Exploring the second option, we assume an underlying reality that gives rise to our perceived picture. We further model this underlying reality as obeying classical mechanics, and work out our perceived picture through the apparatus of perception. Με άλλα λόγια, we do not attribute the manifestations of the finite speed of light to the properties of the underlying reality. Αντ 'αυτού, we work out our perceived picture that this model predicts and verify whether the properties we do observe can originate from this perceptual constraint.

Space, the objects in it, and their motion are, και με μεγάλο, the product of optical perception. One tends to take it for granted that perception arises from reality as one perceives it. Σε αυτό το άρθρο, we take the position that what we perceive is an incomplete or distorted picture of an underlying reality. Further, we are trying out classical mechanics for the the underlying reality (for which we use terms like absolute, noumenal or physical reality) that does cause our perception to see if it fits with our perceived picture (which we may refer to as sensed or phenomenal reality).

Note that we are not implying that the manifestations of perception are mere delusions. They are not; they are indeed part of our sensed reality because reality is an end result of perception. This insight may be behind Goethe’s famous statement, “Οπτική ψευδαίσθηση είναι οπτικό αλήθεια.”

We applied this line of thinking to a physics problem recently. We looked at the spectral evolution of a GRB and found it to be remarkably similar to that in a sonic boom. Using this fact, we presented a model for GRB as our perception of a “αυλού” boom, with the understanding that it is our perceived picture of reality that obeys Lorentz invariance and our model for the underlying reality (causing the perceived picture) may violate relativistic physics. The striking agreement between the model and the observed features, Ωστόσο,, extended beyond GRBs to symmetric radio sources, which can also be regarded as perceptual effects of hypothetical luminal booms.

Σε αυτό το άρθρο, we look at other implications of the model. We start with the similarities between the light travel time (LTT) effects and the coordinate transformation in Special Relativity (SR). These similarities are hardly surprising because SR is derived partly based on LTT effects. We then propose an interpretation of SR as a formalization of LTT effects and study a few observed cosmological phenomena in the light of this interpretation.

Similarities between Light Travel Time Effects and SR

Special relativity seeks a linear coordinate transformation between coordinate systems in motion with respect to each other. We can trace the origin of linearity to a hidden assumption on the nature of space and time built into SR, as stated by Einstein: “In the first place it is clear that the equations must be linear on account of the properties of homogeneity which we attribute to space and time.” Because of this assumption of linearity, the original derivation of the transformation equations ignores the asymmetry between approaching and receding objects. Both approaching and receding objects can be described by two coordinate systems that are always receding from each other. Για παράδειγμα, if a system K is moving with respect to another system k along the positive X axis of k, then an object at rest in K at a positive x is receding while another object at a negative x is approaching an observer at the origin of k.

The coordinate transformation in Einstein’s original paper is derived, in part, a manifestation of the light travel time (LTT) effects and the consequence of imposing the constancy of light speed in all inertial frames. This is most obvious in the first thought experiment, where observers moving with a rod find their clocks not synchronized due to the difference in light travel times along the length of the rod. Ωστόσο,, in the current interpretation of SR, the coordinate transformation is considered a basic property of space and time.

One difficulty that arises from this interpretation of SR is that the definition of the relative velocity between the two inertial frames becomes ambiguous. If it is the velocity of the moving frame as measured by the observer, then the observed superluminal motion in radio jets starting from the core region becomes a violation of SR. If it is a velocity that we have to deduce by considering LT effects, then we have to employ the extra ad-hoc assumption that superluminality is forbidden. These difficulties suggest that it may be better to disentangle the light travel time effects from the rest of SR.

In this section, we will consider space and time as a part of the cognitive model created by the brain, and argue that special relativity applies to the cognitive model. The absolute reality (of which the SR-like space-time is our perception) does not have to obey the restrictions of SR. Ιδίως, objects are not restricted to subluminal speeds, but they may appear to us as though they are restricted to subluminal speeds in our perception of space and time. If we disentangle LTT effects from the rest of SR, we can understand a wide array of phenomena, as we shall see in this article.

Unlike SR, considerations based on LTT effects result in intrinsically different set of transformation laws for objects approaching an observer and those receding from him. More generally, the transformation depends on the angle between the velocity of the object and the observer’s line of sight. Since the transformation equations based on LTT effects treat approaching and receding objects asymmetrically, they provide a natural solution to the twin paradox, για παράδειγμα.

Συμπεράσματα

Because space and time are a part of a reality created out of light inputs to our eyes, some of their properties are manifestations of LTT effects, especially on our perception of motion. The absolute, physical reality presumably generating the light inputs does not have to obey the properties we ascribe to our perceived space and time.

We showed that LTT effects are qualitatively identical to those of SR, noting that SR only considers frames of reference receding from each other. This similarity is not surprising because the coordinate transformation in SR is derived based partly on LTT effects, και εν μέρει με την υπόθεση ότι το φως ταξιδεύει με την ίδια ταχύτητα σε σχέση με όλες αδρανειακών. In treating it as a manifestation of LTT, we did not address the primary motivation of SR, which is a covariant formulation of Maxwell’s equations. It may be possible to disentangle the covariance of electrodynamics from the coordinate transformation, although it is not attempted in this article.

Unlike SR, LTT effects are asymmetric. This asymmetry provides a resolution to the twin paradox and an interpretation of the assumed causality violations associated with superluminality. Επί πλέον, the perception of superluminality is modulated by LTT effects, and explains gamma ray bursts and symmetric jets. As we showed in the article, perception of superluminal motion also holds an explanation for cosmological phenomena like the expansion of the universe and cosmic microwave background radiation. LTT effects should be considered as a fundamental constraint in our perception, and consequently in physics, rather than as a convenient explanation for isolated phenomena.

Given that our perception is filtered through LTT effects, we have to deconvolute them from our perceived reality in order to understand the nature of the absolute, physical reality. This deconvolution, Ωστόσο,, results in multiple solutions. Έτσι, η απόλυτη, physical reality is beyond our grasp, and any υποτίθεται properties of the absolute reality can only be validated through how well the resultant αντιληπτή reality agrees with our observations. Σε αυτό το άρθρο, we assumed that the underlying reality obeys our intuitively obvious classical mechanics and asked the question how such a reality would be perceived when filtered through light travel time effects. We demonstrated that this particular treatment could explain certain astrophysical and cosmological phenomena that we observe.

The coordinate transformation in SR can be viewed as a redefinition of space and time (ή, γενικότερα, πραγματικότητα) in order to accommodate the distortions in our perception of motion due to light travel time effects. One may be tempted to argue that SR applies to the “πραγματική” χώρου και του χρόνου, not our perception. This line of argument begs the question, what is real? Reality is only a cognitive model created in our brain starting from our sensory inputs, visual inputs being the most significant. Space itself is a part of this cognitive model. The properties of space are a mapping of the constraints of our perception.

The choice of accepting our perception as a true image of reality and redefining space and time as described in special relativity indeed amounts to a philosophical choice. The alternative presented in the article is inspired by the view in modern neuroscience that reality is a cognitive model in the brain based on our sensory inputs. Adopting this alternative reduces us to guessing the nature of the absolute reality and comparing its predicted projection to our real perception. It may simplify and elucidate some theories in physics and explain some puzzling phenomena in our universe. Ωστόσο,, this option is yet another philosophical stance against the unknowable absolute reality.

Είναι Radio Πηγές και Gamma Ray Εκρήξεις Luminal Ομολογίες?

Το άρθρο αυτό δημοσιεύθηκε στο International Journal of Modern Physics D (IJMP–D) σε 2007. Σύντομα έγινε το Top Accessed άρθρο του περιοδικού από Ιαν 2008.

Αν και μπορεί να φαίνεται σαν ένα σκληρό πυρήνα του άρθρου φυσικής, είναι στην πραγματικότητα μια εφαρμογή από τη φιλοσοφική αντίληψη που διαπερνά αυτό το blog και το βιβλίο μου.

Αυτό το blog έκδοση περιέχει την περίληψη, εισαγωγή και τα συμπεράσματα. Το πλήρες κείμενο του άρθρου είναι διαθέσιμο σε μορφή αρχείου PDF.

Εφημερίδα αναφοράς: IJMP-D Πλήρης. 16, Μη. 6 (2007) pp. 983–1000.

.

Περίληψη

Η αποσκλήρυνση του λυκόφωτος GRB φέρει αξιοσημείωτες ομοιότητες με την εξέλιξη της συχνότητας σε μια ηχητική έκρηξη. Στο μπροστινό άκρο του κώνου ηχητική έκρηξη, η συχνότητα είναι άπειρη, πολύ σαν Burst Gamma Ray (GRB). Στο εσωτερικό του κώνου, η συχνότητα μειώνεται ταχέως σε INFRASONIC σειρές και η πηγή του ήχου εμφανίζεται σε δύο σημεία ταυτόχρονα, μιμούνται τα διπλά λοβούς πηγές radio. Παρά το γεγονός ότι ένας “αυλού” boom παραβιάζει το αναλλοίωτο Lorentz και ως εκ τούτου απαγορεύεται, είναι δελεαστικό να επεξεργαστεί τις λεπτομέρειες και τη σύγκρισή τους με τα υπάρχοντα δεδομένα. Αυτό πειρασμό ενισχύεται περαιτέρω από την παρατηρούμενη superluminality στα ουράνια αντικείμενα που συνδέονται με το ραδιόφωνο πηγές και μερικές GRBs. Σε αυτό το άρθρο, υπολογίζουμε τη χρονική και χωρική διακύμανση παρατηρείται συχνότητες από μια υποθετική έκρηξη του αυλού και παρουσιάζουν αξιοσημείωτη ομοιότητα μεταξύ τους υπολογισμούς μας και τις τρέχουσες παρατηρήσεις.

Εισαγωγή

Μια ηχητική έκρηξη δημιουργείται όταν ένα αντικείμενο που εκπέμπει ήχο περνά διαμέσου του μέσου γρηγορότερα από την ταχύτητα του ήχου στο εν λόγω μέσον. Καθώς το αντικείμενο διασχίζει το μέσον, ο ήχος που εκπέμπει δημιουργεί ένα κωνικό μέτωπο κύματος, όπως φαίνεται στο Σχήμα 1. Η συχνότητα του ήχου σε αυτό το μέτωπο κύματος είναι άπειρες λόγω της μετατόπισης Doppler. Η συχνότητα πίσω από το κωνικό μέτωπο κύματος μειώνεται δραματικά και σύντομα φτάνει το υποηχητικά φάσμα. Αυτή η εξέλιξη της συχνότητας είναι εντυπωσιακά παρόμοια με υστερόλαμπη εξέλιξη μιας έκρηξης ακτίνων γάμμα (GRB).

Sonic Boom
Εικόνα 1:. Η εξέλιξη συχνότητα των ηχητικών κυμάτων, ως αποτέλεσμα του φαινομένου Doppler σε υπερηχητική κίνηση. Το υπερηχητικό αντικείμενο S κινείται κατά μήκος του βέλους. Τα ηχητικά κύματα είναι «ανεστραμμένη» λόγω της κίνησης, έτσι ώστε τα κύματα που εκπέμπονται σε δύο διαφορετικά σημεία στη συγχώνευση τροχιά και να φτάσει τον παρατηρητή (σε O) συγχρόνως. Όταν το μέτωπο κύματος χτυπά τον παρατηρητή, η συχνότητα είναι άπειρο. Μετά από αυτό, η συχνότητα μειώνεται γρήγορα.

Gamma Ray Εκρήξεις είναι πολύ σύντομη, αλλά έντονες λάμψεις \gamma ακτίνες στον ουρανό, διαρκούν από μερικά χιλιοστά του δευτερολέπτου έως αρκετά λεπτά, και σήμερα πιστεύεται ότι προέρχονται από την κατακλυσμική αστρική καταρρέει. Οι σύντομες λάμψεις (η προτροπή των εκπομπών) ακολουθούνται από μια λάμψη προοδευτικά μαλακότερες ενέργειας. Έτσι, η αρχική \gamma Οι ακτίνες αντικαθίστανται αμέσως από ακτίνες Χ, φως και ακόμη και τα κύματα ραδιοσυχνοτήτων. Αυτό το μαλάκωμα του φάσματος έχει γίνει γνωστό εδώ και αρκετό καιρό, και περιγράφηκε για πρώτη φορά χρησιμοποιώντας ένα hypernova (βολίδα) μοντέλο. Σε αυτό το μοντέλο, ένα relativistically επέκταση βολίδα παράγει το \gamma εκπομπών, και το φάσμα μαλακώνει όπως η βολίδα κρυώσει. Το μοντέλο υπολογίζει την ενέργεια που απελευθερώνεται κατά την \gamma περιοχή ως 10^ {53}10^ {54} ERGs σε λίγα δευτερόλεπτα. Αυτή η ενέργεια εξόδου είναι παρόμοιο με περίπου 1000 φορές τη συνολική ενέργεια που απελευθερώνεται από τον ήλιο κατά τη διάρκεια της ζωής του.

Πιο πρόσφατα, ένας αντίστροφος αποσύνθεση της ενέργειας αιχμής με ποικίλες σταθερά χρόνου έχει χρησιμοποιηθεί για να ταιριάζει εμπειρικά την παρατηρούμενη χρονική εξέλιξη της ενέργειας αιχμής χρησιμοποιώντας ένα μοντέλο collapsar. Σύμφωνα με αυτό το μοντέλο, Οι GRBs παράγονται όταν η ενέργεια των εξαιρετικά σχετικιστικές ροές στην αστρική καταρρεύσεις διαχέονται, με τα προκύπτοντα πίδακες ακτινοβολίας γωνία σωστά σε σχέση με την ευθεία παρατήρησης. Το μοντέλο collapsar εκτιμά χαμηλότερη παραγωγή ενέργειας, επειδή η απελευθέρωση της ενέργειας δεν είναι ισοτροπική, αλλά συγκεντρώνονται κατά μήκος των πιδάκων. Ωστόσο,, το ποσοστό των collapsar γεγονότα πρέπει να διορθωθεί για το κλάσμα της στερεάς γωνίας εντός της οποίας οι πίδακες ακτινοβολίας μπορεί να εμφανιστεί ως GRBs. Οι GRBs παρατηρούνται περίπου στο ποσοστό του μία φορά την ημέρα. Έτσι, το αναμενόμενο ποσοστό των κατακλυσμικά γεγονότα τροφοδοτεί τις GRBs είναι της τάξης των 10^410^6 ανά ημέρα. Λόγω αυτής αντίστροφη σχέση μεταξύ του ρυθμού και την εκτιμώμενη παραγωγή ενέργειας, η συνολική ενέργεια που απελευθερώνεται ανά παρατηρούμενη GRB παραμένει η ίδια.

Αν σκεφτόμαστε μια GRB ως ένα αποτέλεσμα παρόμοιο με το Sonic Boom σε υπερηχητική κίνηση, η υποτιθέμενη υποχρέωση κατακλυσμική ενέργεια καθίσταται περιττή. Ένα άλλο χαρακτηριστικό της αντίληψης μας του υπερηχητικού αντικειμένου είναι ότι ακούμε την πηγή του ήχου σε δύο διαφορετικές τοποθεσίες, όπως το ίδιο χρονικό διάστημα, όπως απεικονίζεται στο Σχήμα 2. Αυτό το περίεργο φαινόμενο λαμβάνει χώρα, επειδή τα ηχητικά κύματα που εκπέμπονται σε δύο διαφορετικά σημεία στην τροχιά του υπερηχητικού αντικείμενο την επίτευξη του παρατηρητή κατά την ίδια χρονική στιγμή. Το τελικό αποτέλεσμα αυτής της επίδρασης είναι η αντίληψη ενός συμμετρικά υποχωρώντας ζευγάρι των πηγών ήχου, που, στον κόσμο αυλού, είναι μια καλή περιγραφή της συμμετρικής ραδιοφωνικών πηγών (Διπλή πηγή Radio συνδεδεμένων με Galactic Nucleus ή DRAGN).

superluminality
Εικόνα 2:. Το αντικείμενο που πετούν από να A μέσω και B σε μία σταθερή υπερηχητική ταχύτητα. Φανταστείτε ότι το αντικείμενο εκπέμπει ήχο κατά τη διάρκεια του ταξιδιού του. Ο ήχος που εκπέμπεται στο σημείο (το οποίο βρίσκεται κοντά στο σημείο του πλησιέστερη προσέγγιση B) φτάνει στον παρατηρητή στο O πριν ο ήχος εκπέμπεται νωρίτερα σε . Η στιγμή κατά την οποία ο ήχος σε προγενέστερο σημείο φτάνει στον παρατηρητή, ο ήχος που εκπέμπεται σε ένα πολύ μεταγενέστερο στάδιο A Επίσης, φτάνει O. Έτσι, ο ήχος που εκπέμπεται σε A και φτάνει στον παρατηρητή ταυτόχρονα, δίνοντας την εντύπωση ότι το αντικείμενο είναι σε αυτά τα δύο σημεία ταυτόχρονα. Με άλλα λόγια, ο παρατηρητής ακούει δύο αντικείμενα που κινούνται μακριά από μάλλον παρά ένα πραγματικό αντικείμενο.

Πηγές Radio είναι συνήθως συμμετρικές και φαίνεται συνδέονται με γαλαξιακούς πυρήνες, σήμερα θεωρούνται εκδηλώσεις των ανωμαλιών χώρου-χρόνου ή άστρα νετρονίων. Διαφορετικές κατηγορίες των εν λόγω αντικειμένων που σχετίζονται με ενεργούς γαλαξιακούς πυρήνες (AGN) βρέθηκαν τα τελευταία πενήντα χρόνια. Εικόνα 3 δείχνει το ραδιόφωνο γαλαξία Cygnus A, Ένα παράδειγμα μιας τέτοιας πηγής ραδιοφώνου και ένα από τα φωτεινότερα ραδιοφωνικών αντικείμενα. Πολλά από τα χαρακτηριστικά του είναι κοινά για τις περισσότερες εξωγαλαξιακής ραδιόφωνο πηγές: τα συμμετρικά διπλά λοβούς, μια ένδειξη ενός πυρήνα, η εμφάνιση των πίδακες τροφοδοτούν τους λοβούς και τα hotspots. Μερικοί ερευνητές έχουν αναφερθεί πιο λεπτομερείς κινηματικών χαρακτηριστικών, όπως είναι η σωστή κίνηση των hotspots σε λοβούς.

Συμμετρική ραδιόφωνο πηγές (γαλαξιακό ή εξωγαλαξιακής) και GRBs μπορεί να φαίνεται ότι είναι εντελώς ξεχωριστά φαινόμενα. Ωστόσο,, πυρήνες τους δείχνουν μια παρόμοια εξέλιξη στο χρόνο ενέργειας αιχμής, αλλά με πολύ διαφορετικές σταθερές χρόνου. Το φάσμα των GRBs εξελίσσονται ταχύτατα από \gamma περιοχή σε ένα οπτικό ή ακόμα και RF λυκόφως, παρόμοια με την φασματική εξέλιξη των hotspots μιας πηγής ραδιοφώνου καθώς κινούνται από τον πυρήνα στην λοβούς. Άλλες ομοιότητες έχουν αρχίσει να προσελκύουν την προσοχή τα τελευταία χρόνια.

Αυτό το άρθρο διερευνά τις ομοιότητες μεταξύ ενός υποθετικού “αυλού” έκρηξη και αυτά τα δύο αστροφυσικά φαινόμενα, αν μια τέτοια έκρηξη του αυλού απαγορεύεται από το αναλλοίωτο Lorentz. Θεραπεία GRB ως εκδήλωση μιας υποθετικής αυλού αποτελέσματα έκρηξη σε ένα μοντέλο που ενώνει τα δύο αυτά φαινόμενα και να κάνει λεπτομερείς προβλέψεις της κινηματικής τους.

CygA
Εικόνα 3:.Το ραδιόφωνο jet και λοβούς στο hyperluminous ραδιόφωνο γαλαξία Cygnus A. Τα hotspots σε δύο λοβούς, η περιοχή του πυρήνα και οι πίδακες είναι σαφώς ορατά. (Αναδημοσίευση από ευγένεια εικόνα του NRAO / AUI.)

Συμπεράσματα

Σε αυτό το άρθρο, κοιτάξαμε την χωρο-χρονική εξέλιξη ενός υπερηχητικού αντικειμένου (τόσο στη θέση του και η συχνότητα του ήχου που ακούμε). Δείξαμε ότι μοιάζει πολύ με GRBs και DRAGNs αν ήταν να επεκτείνει τους υπολογισμούς στο φως, αν και μια έκρηξη του αυλού θα απαιτούσε υπερφωτινές κίνηση και ως εκ τούτου απαγορεύεται.

Αυτή η δυσκολία παρά, παρουσιάσαμε ένα ενιαίο μοντέλο για Gamma Ray Εκρήξεις και jet όπως το ραδιόφωνο πηγές με βάση υπερφωτινές κίνηση χύδην. Δείξαμε ότι ένα ενιαίο υπερφωτινές αντικείμενο που πετούν οπτικό μας πεδίο θα εμφανιστεί σε μας ως συμμετρική διαχωρισμό των δύο αντικείμενα από ένα σταθερό πυρήνα. Χρησιμοποιώντας αυτό το γεγονός ως μοντέλο για συμμετρική πίδακες και GRBs, εξηγήσαμε κινηματικών χαρακτηριστικών τους, ποσοτικά. Ιδίως, δείξαμε ότι η γωνία διαχωρισμού των hotspots ήταν παραβολική εγκαίρως, και οι ερυθρές μετατοπίσεις των δύο ενεργά σημεία ήταν σχεδόν πανομοιότυπα μεταξύ τους. Ακόμη και το γεγονός ότι τα φάσματα των hotspots βρίσκονται στην περιοχή των ραδιοσυχνοτήτων εξηγείται υποθέτοντας hyperluminal κίνηση και την επακόλουθη μετατόπιση προς το ερυθρό του ακτινοβολία μέλανος σώματος ενός τυπικού αστέρι. Η χρονική εξέλιξη της ακτινοβολία μέλανος σώματος ενός υπερφωτινές αντικείμενο είναι απολύτως σύμφωνη με το μαλάκωμα των φασμάτων που παρατηρείται σε GRBs και ραδιόφωνο πηγές. Επιπλέον, μοντέλο μας εξηγεί γιατί υπάρχει σημαντική μπλε μετατόπιση στις βασικές περιοχές των ραδιοφωνικών πηγών, γιατί το ραδιόφωνο πηγές φαίνεται να συνδέονται με την οπτική γαλαξίες και γιατί GRBs εμφανίζονται σε τυχαία σημεία, χωρίς εκ των προτέρων ένδειξη για την επικείμενη εμφάνισή τους.

Αν δεν αντιμετωπιστούν τα ζητήματα ενεργήματα (η προέλευση των superluminality), μοντέλο μας παρουσιάζει μια ενδιαφέρουσα επιλογή με βάση το πώς θα αντιλαμβάνονται υποθετικό υπερφωτινές κίνηση. Παρουσιάσαμε μια σειρά από προβλέψεις και τα συνέκριναν με τα υπάρχοντα δεδομένα από DRAGNs και GRBs. Τα χαρακτηριστικά, όπως το μπλε του πυρήνα, συμμετρία των λοβών, η παροδική \gamma και X-Ray εκρήξεις, η εκτιμώμενη εξέλιξη των φασμάτων κατά μήκος του πίδακα όλες βρείτε φυσικά και απλές εξηγήσεις σε αυτό το μοντέλο, όπως αντιληπτικές συνέπειες. Ενθαρρυμένος από αυτήν την αρχική επιτυχία, μπορούμε να δεχτούμε το μοντέλο μας με βάση αυλού έκρηξη ως μοντέλο εργασίας για αυτούς αστροφυσικά φαινόμενα.

Έχει να τονιστεί ότι οι αντιληπτικές συνέπειες μπορεί να μεταμφιεστεί ως εμφανείς παραβιάσεις της παραδοσιακής φυσικής. Ένα παράδειγμα αυτού του αποτελέσματος είναι η φαινομενική κίνηση υπερφωτινές, που εξηγήθηκε και αναμενόμενη στο πλαίσιο της ειδικής θεωρίας της σχετικότητας, ακόμη και πριν από την ουσιαστική παρατηρήθηκε. Αν και η παρατήρηση της υπερφωτινές κίνηση ήταν το σημείο εκκίνησης πίσω από το έργο παρουσιάζεται σε αυτό το άρθρο, δεν είναι με κανένα τρόπο μια ένδειξη της ισχύος του μοντέλου μας. Η ομοιότητα μεταξύ ενός ηχητική έκρηξη και μια υποθετική έκρηξη του αυλού στην χωρο-χρονική και φασματική εξέλιξη παρουσιάζεται εδώ ως ένα περίεργο, αν και πιθανώς εσφαλμένες, θεμέλιο για το μοντέλο μας.

Μία κονσέρβα, Ωστόσο,, υποστηρίζουν ότι η ειδική θεωρία της σχετικότητας (SR) δεν ασχολείται με superluminality και, Ως εκ τούτου,, υπερφωτινές κίνησης και του αυλού φράγματα δεν είναι ασυμβίβαστη με την SR. Όπως αποδεικνύεται από τις δηλώσεις για το άνοιγμα του αρχικού εγγράφου του Αϊνστάιν, το κύριο κίνητρο για την SR είναι ένα covariant διατύπωση των εξισώσεων του Maxwell, η οποία απαιτεί ένα μετασχηματισμό συντεταγμένων παράγωγες βασίζεται εν μέρει στις χρόνου μετακίνησης φως (LTT) αποτελέσματα, και εν μέρει με την υπόθεση ότι το φως ταξιδεύει με την ίδια ταχύτητα σε σχέση με όλες αδρανειακών. Παρά την εξάρτηση από το LTT, τα αποτελέσματα LTT σήμερα υποτίθεται ότι ισχύουν για ένα χώρο-χρόνο που υπακούει SR. SR είναι ένα επαναπροσδιορισμό του χώρου και του χρόνου (ή, γενικότερα, πραγματικότητα) προκειμένου να φιλοξενήσει δύο βασικά αξιώματα του. Μπορεί να είναι ότι υπάρχει μια βαθύτερη δομή του χωροχρόνου, των οποίων SR είναι μόνο αντίληψη μας, φιλτράρεται μέσα από τα αποτελέσματα LTT. Με τη θεραπεία τους ως μια οπτική ψευδαίσθηση που πρέπει να εφαρμοστούν σε ένα χώρο-χρόνο που υπακούει SR, μπορεί να είναι διπλή καταμέτρηση τους. Μπορούμε να αποφύγουμε τη διπλή καταμέτρηση με την απεμπλοκή του συνδιακύμανση των εξισώσεων του Maxwell από την μετασχηματισμούς συντεταγμένων μέρος της SR. Η αντιμετώπιση των επιπτώσεων LTT ξεχωριστά (χωρίς να αποδίδουν τις συνέπειές τους για τη βασική φύση του χώρου και του χρόνου), μπορούμε να φιλοξενήσει superluminality και να αποκτήσουν κομψό εξηγήσεις των αστροφυσικά φαινόμενα που περιγράφονται σε αυτό το άρθρο. Ενιαία εξήγηση μας για GRBs και συμμετρική ραδιόφωνο πηγές, Ως εκ τούτου,, έχει επιπτώσεις όσον αφορά την επίτευξη ως βασική κατανόηση μας για τη φύση του χώρου και του χρόνου.


Φωτογραφία NASA Goddard Φωτογραφίες και βίντεο

Το Unreal Universe — Seeing Light in Science and Spirituality

Ξέρουμε ότι το σύμπαν μας είναι λίγο εξωπραγματικό. Τα αστέρια που βλέπουμε στον ουρανό τη νύχτα, για παράδειγμα, δεν είναι πραγματικά εκεί. Μπορούν να έχουν μετακινηθεί ή ακόμη και πέθανε από τη στιγμή που έχουμε την ευκαιρία να τους δούμε. Η καθυστέρηση αυτή οφείλεται στο χρόνο που χρειάζεται για το φως από τα μακρινά αστέρια και γαλαξίες για να μας φτάσουν. Γνωρίζουμε από αυτή την καθυστέρηση.

The same delay in seeing has a lesser known manifestation in the way we perceive moving objects. It distorts our perception such that something coming towards us would look as though it is coming in faster. Strange as it may sound, this effect has been observed in astrophysical studies. Some of the heavenly bodies do look as though they are moving several times the speed of light, while their “πραγματική” speed is probably a lot lower.

Τώρα, αυτό το αποτέλεσμα θέτει ένα ενδιαφέρον ερώτημα–ποια είναι η “πραγματική” speed? Αν βλέπουμε είναι πιστεύοντας, the speed we see should be the real speed. Στη συνέχεια, και πάλι, γνωρίζουμε από τη στιγμή επίδραση φωτός ταξίδια. So we should correct the speed we see before believing it. Τι κάνει τότε “βλέποντας” σημαίνει? Όταν λέμε ότι βλέπουμε κάτι, τι πραγματικά σημαίνει?

Light in Physics

Βλέποντας περιλαμβάνει το φως, προφανώς. The finite speed of light influences and distorts the way we see things. This fact should hardly come as a surprise because we do know that things are not as we see them. The sun that we see is already eight minutes old by the time we see it. Η καθυστέρηση αυτή δεν είναι μια μεγάλη υπόθεση; αν θέλουμε να γνωρίζουμε τι συμβαίνει στο ήλιο τώρα, το μόνο που έχουμε να κάνουμε είναι να περιμένουμε επί οκτώ λεπτά. We, nonetheless, have to “σωστή” για τις στρεβλώσεις στην αντίληψη μας, λόγω της πεπερασμένης ταχύτητας του φωτός, πριν μπορούμε να εμπιστευόμαστε αυτό που βλέπουμε.

Αυτό που είναι εκπληκτικό (και σπάνια τονίζεται) είναι ότι, όταν πρόκειται για την ανίχνευση κίνησης, δεν μπορούμε να συμφωνήσουμε-υπολογίσει τον ίδιο τρόπο παίρνουμε την καθυστέρηση να δει τον ήλιο. Αν δούμε ένα ουράνιο σώμα που κινείται σε ένα improbably υψηλή ταχύτητα, δεν μπορούμε να καταλάβουμε πόσο γρήγορα και προς ποια κατεύθυνση είναι “πραγματικά” κινείται χωρίς να κάνει περαιτέρω υποθέσεις. Ένας τρόπος αντιμετώπισης αυτής της δυσκολίας είναι να αποδώσουμε τις στρεβλώσεις στην αντίληψη μας για τις θεμελιώδεις ιδιότητες της αρένας της φυσικής — χώρου και του χρόνου. Μια άλλη πορεία δράσης είναι να δεχθεί την αποσύνδεση μεταξύ της αντίληψης μας και το υποκείμενο “πραγματικότητα” και να ασχοληθεί με το θέμα με κάποιο τρόπο.

Einstein chose the first route. In his groundbreaking paper over a hundred years ago, he introduced the special theory of relativity, in which he attributed the manifestations of the finite speed of light to the fundamental properties of space and time. One core idea in special relativity (SR) is that the notion of simultaneity needs to be redefined because it takes some time for light from an event at a distant place to reach us, and we become aware of the event. The concept of “Τώρα” doesn’t make much sense, as we saw, when we speak of an event happening in the sun, για παράδειγμα. Ταυτοχρονισμού είναι σχετική.

Einstein defined simultaneity using the instants in time we detect the event. Ανίχνευση, όπως αυτός ορίζεται, involves a round-trip travel of light similar to Radar detection. We send out light, and look at the reflection. If the reflected light from two events reaches us at the same instant, they are simultaneous.
Another way of defining simultaneity is using sensing — we can call two events simultaneous if the light from them reaches us at the same instant. Με άλλα λόγια, we can use the light generated by the objects under observation rather than sending light to them and looking at the reflection.

Αυτή η διαφορά μπορεί να ακούγεται σαν μια τεχνική ψιλολογήματα, but it does make an enormous difference in the predictions we can make. Επιλογή του Αϊνστάιν οδηγεί σε μια μαθηματική εικόνα που έχει πολλές επιθυμητές ιδιότητες, thereby making further development elegant.

The other possibility has an advantage when it comes to describing objects in motion because it corresponds better with how we measure them. We don’t use Radar to see the stars in motion; εμείς απλώς την αίσθηση του φωτός (ή άλλη ακτινοβολία) που προέρχονται από αυτά. But this choice of using a sensory paradigm, rather than Radar-like detection, to describe the universe results in a slightly uglier mathematical picture.

Η μαθηματική διαφορά γεννά διαφορετικές φιλοσοφικές θέσεις, που με τη σειρά διηθηθεί στην κατανόηση των φυσικών μας εικόνα της πραγματικότητας. Ως απεικόνιση, let us look at an example from astrophysics. Suppose we observe (μέσα από ένα ραδιοτηλεσκόπιο, για παράδειγμα) δύο αντικείμενα στον ουρανό, roughly of the same shape and properties. The only thing we know for sure is that the radio waves from two different points in the sky reach the radio telescope at the same instant in time. We can guess that the waves started their journey quite a while ago.

For symmetric objects, if we assume (όπως κάνουμε συνήθως) ότι τα κύματα που ξεκίνησε το ταξίδι περίπου κατά την ίδια χρονική στιγμή, we end up with a picture of two “πραγματική” συμμετρική λοβοί περισσότερο ή λιγότερο ο τρόπος να τους δείτε ζωντανά.

But there is different possibility that the waves originated from the same object (η οποία είναι σε κίνηση) σε δύο διαφορετικές χρονικές στιγμές, φθάνοντας το τηλεσκόπιο την ίδια στιγμή. This possibility explains some spectral and temporal properties of such symmetric radio sources, which is what I mathematically described in a recent physics article. Τώρα, which of these two pictures should we take as real? Δύο συμμετρικά αντικείμενα όπως τα βλέπουμε ή ένα αντικείμενο που κινείται με τέτοιο τρόπο ώστε να μας δώσει αυτή την εντύπωση? Does it really matter which one is “πραγματική”? Does “πραγματική” σημαίνει τίποτα σε αυτό το πλαίσιο?

The philosophical stance in implied in special relativity answers this question unequivocally. There is an unambiguous physical reality from which we get the two symmetric radio sources, although it takes a bit of mathematical work to get to it. Τα μαθηματικά αποκλείει τη δυνατότητα ένα ενιαίο αντικείμενο κινείται κατά τέτοιο τρόπο ώστε να μιμούνται δύο αντικείμενα. Ουσιαστικά, αυτό που βλέπετε είναι αυτό που είναι εκεί έξω.

Από την άλλη πλευρά, if we define simultaneity using concurrent arrival of light, we will be forced to admit the exact opposite. What we see is pretty far from what is out there. We will confess that we cannot unambiguously decouple the distortions due to the constraints in perception (the finite speed of light being the constraint of interest here) from what we see. There are multiple physical realities that can result in the same perceptual picture. The only philosophical stance that makes sense is the one that disconnects the sensed reality and the causes behind what is being sensed.

Αυτή η αποσύνδεση δεν είναι ασυνήθιστο σε φιλοσοφικές σχολές σκέψης. Φαινομενισμό, για παράδειγμα, έχει την άποψη ότι ο χώρος και ο χρόνος δεν είναι αντικειμενικές πραγματικότητες. Είναι απλώς το μέσο της αντίληψής μας. Όλα τα φαινόμενα που συμβαίνουν στο χώρο και το χρόνο είναι απλώς δέσμες της αντίληψης μας. Με άλλα λόγια, χώρος και ο χρόνος είναι γνωστικές δομές που προκύπτουν από την αντίληψη. Έτσι, όλες οι φυσικές ιδιότητες που αποδίδουμε στο χώρο και το χρόνο μπορεί να εφαρμοστεί μόνο με τη φαινομενική πραγματικότητα (η πραγματικότητα όπως την αντιλαμβάνονται). Το νοούμενο πραγματικότητα (η οποία κατέχει τις φυσικές αιτίες της αντίληψης μας), Αντίθετα, παραμένει πέρα ​​από τις γνωστικές δυνατότητές μας.

The ramifications of the two different philosophical stances described above are tremendous. Since modern physics seems to embrace a non-phenomenalistic view of space and time, έχει περιέλθει σε αντίθεση με αυτόν τον κλάδο της φιλοσοφίας. Το χάσμα μεταξύ της φιλοσοφίας και της φυσικής έχει αυξηθεί σε τέτοιο βαθμό που το νομπελίστα φυσικός, Steven Weinberg, Αναρωτηθήκατε (στο βιβλίο του “Τα όνειρα της Τελικής Θεωρία”) γιατί η συμβολή από τη φιλοσοφία της φυσικής ήταν τόσο εκπληκτικά μικρό. Προτρέπει επίσης τους φιλοσόφους να κάνουν δηλώσεις, όπως, “Νοούμενο πραγματικότητα Είτε «προκαλεί φαινομενική πραγματικότητα’ ή αν «νοούμενο πραγματικότητα είναι ανεξάρτητη από μας, ανίχνευσης’ ή αν «έχουμε την αίσθηση νοούμενο πραγματικότητα,’ το πρόβλημα παραμένει ότι η έννοια της νοούμενο πραγματικότητα είναι μια εντελώς παρωχημένη ιδέα για την ανάλυση της επιστήμης.”

Ένα, σχεδόν τυχαία, δυσκολία στον επαναπροσδιορισμό των επιπτώσεων της πεπερασμένης ταχύτητας του φωτός καθώς οι ιδιότητες του χώρου και του χρόνου είναι ότι οποιαδήποτε επίδραση που εμείς καταλαβαίνουμε παίρνει αμέσως υποβιβαστεί στην σφαίρα των οπτικών ψευδαισθήσεων. Για παράδειγμα, η καθυστέρηση οκτώ λεπτά να δει τον ήλιο, because we readily understand it and disassociate from our perception using simple arithmetic, θεωρείται μια απλή οπτική ψευδαίσθηση. Ωστόσο,, οι στρεβλώσεις στην αντίληψη μας αντικειμένων που κινούνται γρήγορα, αν προέρχονται από την ίδια πηγή που θεωρείται ιδιοκτησία του χώρου και του χρόνου, επειδή είναι πιο πολύπλοκη.

We have to come to terms with the fact that when it comes to seeing the universe, δεν υπάρχει τέτοιο πράγμα όπως μια οπτική ψευδαίσθηση, το οποίο είναι ίσως ό, τι Γκαίτε επεσήμανε όταν είπε, “Οπτική ψευδαίσθηση είναι οπτικό αλήθεια.”

Η διάκριση (ή η έλλειψη αυτής) μεταξύ οφθαλμαπάτη και η αλήθεια είναι μία από τις παλαιότερες συζητήσεις στη φιλοσοφία. Μετά από όλα, πρόκειται για τη διάκριση μεταξύ γνώσης και πραγματικότητας. Η γνώση θεωρείται άποψή μας για κάτι που, στην πραγματικότητα, είναι “πράγματι η περίπτωση.” Με άλλα λόγια, η γνώση είναι μια αντανάκλαση, ή μια νοητική εικόνα του κάτι εξωτερικό, όπως φαίνεται στο παρακάτω σχήμα.
Commonsense view of reality
Σε αυτή την εικόνα, το μαύρο βέλος αναπαριστά τη διαδικασία δημιουργίας της γνώσης, η οποία περιλαμβάνει την αντίληψη, γνωστικές δραστηριότητες, και η άσκηση του καθαρού λόγου. Αυτή είναι η εικόνα ότι η φυσική έχει έρθει για να δεχθεί.
Alternate view of reality
Αν και αναγνωρίζει ότι η αντίληψή μας μπορεί να είναι ατελής, φυσική υποθέτει ότι μπορούμε να έρθουμε πιο κοντά και πιο κοντά στην εξωτερική πραγματικότητα μέσω της όλο και λεπτότερα πειραματισμό, και, πιο σημαντικό, μέσω της καλύτερης θεωρητικοποίηση. Οι Ειδική και Γενική Θεωρία της Σχετικότητας είναι παραδείγματα λαμπρή εφαρμογές αυτής της άποψης της πραγματικότητας όπου οι απλές φυσικές αρχές που επιδιώκει αδυσώπητα χρησιμοποιώντας την τεράστια μηχανή του καθαρού λόγου σε λογικά αναπόφευκτη συμπεράσματά τους.

Αλλά υπάρχει και μια άλλη, εναλλακτική άποψη της γνώσης και της πραγματικότητας που έχει εδώ και πολύ καιρό. Αυτή είναι η άποψη που αφορά την αντιληπτή πραγματικότητα ως μια εσωτερική γνωστική αναπαράσταση των αισθητικών ερεθισμάτων μας, όπως απεικονίζεται παρακάτω.

Κατά την άποψη αυτή, γνώση και αντίληψη της πραγματικότητας είναι και οι δύο εσωτερικές γνωστικές δομές, παρόλο που έχουμε έρθει να σκεφτείτε τους ως ξεχωριστά. Τι είναι εξωτερική, δεν είναι η πραγματικότητα όπως την αντιλαμβανόμαστε, αλλά ένα άγνωστο πρόσωπο που δημιουργούν τις φυσικές αιτίες πίσω από αισθητήριες είσοδοι. Στην απεικόνιση, το πρώτο βέλος αναπαριστά τη διαδικασία της αίσθησης, και το δεύτερο βέλος αντιπροσωπεύει τις γνωστικές και λογικά βήματα συλλογισμού. Για να εφαρμόσετε αυτήν την άποψη της πραγματικότητας και της γνώσης, θα πρέπει να μαντέψει τη φύση της απόλυτης πραγματικότητας, άγνωστο, όπως είναι. Ένας πιθανός υποψήφιος για την απόλυτη πραγματικότητα είναι νευτώνεια μηχανική, η οποία δίνει μια λογική πρόβλεψη για την αντιληπτή πραγματικότητα μας.

Για να συνοψίσουμε, όταν προσπαθούμε να χειριστεί τις στρεβλώσεις που οφείλονται στην αντίληψη, έχουμε δύο επιλογές, ή δύο πιθανές φιλοσοφικές θέσεις. Η μία είναι να αποδεχθεί τις στρεβλώσεις ως μέρος του χώρου και του χρόνου μας, as SR does. The other option is to assume that there is a “higher” πραγματικότητα διαφορετική από αίσθησης πραγματικότητας μας, τις ιδιότητες του οποίου μπορούμε μόνο να εικάσουμε. Με άλλα λόγια, μία επιλογή είναι να ζούμε με την παραμόρφωση, ενώ η άλλη είναι να προτείνει μορφωμένοι μαντεύει για την υψηλότερη πραγματικότητα. Neither of these options is particularly attractive. Αλλά η εικασία διαδρομή είναι παρόμοια με την άποψη αποδεκτή φαινομενισμό. Οδηγεί επίσης φυσικά για το πώς η πραγματικότητα προβάλλεται στη γνωστική νευροεπιστήμη, που μελετά τους βιολογικούς μηχανισμούς πίσω από τη γνωστική.

In my view, the two options are not inherently distinct. The philosophical stance of SR can be thought of as coming from a deep understanding that space is merely a phenomenal construct. If the sense modality introduces distortions in the phenomenal picture, we may argue that one sensible way of handling it is to redefine the properties of the phenomenal reality.

Role of Light in Our Reality

Από τη σκοπιά της γνωσιακής νευροεπιστήμης, ό, τι βλέπουμε, νόημα, αισθάνονται και σκέφτονται είναι το αποτέλεσμα των νευρωνικών διασυνδέσεων στον εγκέφαλό μας και τα μικροσκοπικά ηλεκτρικά σήματα σε αυτά. Η άποψη αυτή πρέπει να είναι σωστά. Τι άλλο υπάρχει? Όλες οι σκέψεις και τις ανησυχίες μας, γνώσεις και πεποιθήσεις, εγώ και η πραγματικότητα, ζωής και θανάτου — τα πάντα είναι απλώς νευρωνική βολές στο ένα και μισό κιλά κολλώδης, γκρίζο υλικό που ονομάζουμε εγκέφαλο μας. Δεν υπάρχει τίποτα άλλο. Τίποτα!

Όντως, αυτή η άποψη της πραγματικότητας στη νευρολογία είναι μια ακριβής ηχώ της φαινομενισμό, η οποία θεωρεί ότι τα πάντα μια δέσμη της αντίληψης ή διανοητικά κατασκευάσματα. Χώρος και χρόνος είναι επίσης γνωστικές δομές στον εγκέφαλό μας, όπως όλα τα άλλα. Είναι νοητικές εικόνες το μυαλό μας εξυφαίνουν από τις αισθητηριακές εισόδους που δέχονται οι αισθήσεις μας. Που παράγεται από την αισθητηριακή αντίληψη μας και κατασκευάζονται με τη γνωστική διαδικασία μας, το χωροχρονικό συνεχές είναι η αρένα της φυσικής. Από όλες τις αισθήσεις μας, θέαμα είναι μακράν το κυρίαρχο. Η αισθητηριακή πληροφορία στην όραση είναι το φως. Σε ένα χώρο που δημιουργήθηκε από τον εγκέφαλο από το φως που πέφτει σε αμφιβληστροειδείς μας (ή για τους αισθητήρες φωτογραφία του τηλεσκοπίου Hubble), είναι μια έκπληξη το γεγονός ότι τίποτα δεν μπορεί να ταξιδέψει γρηγορότερα από το φως?

Αυτή η φιλοσοφική στάση είναι η βάση του βιβλίου μου, Το Unreal Universe, η οποία διερευνά τα κοινά θέματα φυσικής και φιλοσοφίας δεσμευτική. Αυτές οι φιλοσοφικές συλλογισμοί πάρετε συνήθως μια κακή ραπ από εμάς τους φυσικούς. Για τους φυσικούς, Η φιλοσοφία είναι ένα εντελώς διαφορετικό πεδίο, άλλο σιλό της γνώσης. Πρέπει να αλλάξουμε αυτή την πεποίθηση και να εκτιμήσουν την επικάλυψη μεταξύ των διαφόρων σιλό της γνώσης. It is in this overlap that we can expect to find breakthroughs in human thought.

This philosophical grand-standing may sound presumptuous and the veiled self-admonition of physicists understandably unwelcome; but I am holding a trump card. Based on this philosophical stance, I have come up with a radically new model for two astrophysical phenomena, and published it in an article titled, “Είναι Radio Πηγές και Gamma Ray Εκρήξεις Luminal Ομολογίες?” in the well-known International Journal of Modern Physics D in June 2007. This article, which soon became one of the top accessed articles of the journal by Jan 2008, is a direct application of the view that the finite speed of light distorts the way we perceive motion. Because of these distortions, the way we see things is a far cry from the way they are.

We may be tempted to think that we can escape such perceptual constraints by using technological extensions to our senses such as radio telescopes, electron microscopes or spectroscopic speed measurements. Μετά από όλα, these instruments do not have “αντίληψη” per se and should be immune to the human weaknesses we suffer from. But these soulless instruments also measure our universe using information carriers limited to the speed of light. We, Ως εκ τούτου,, cannot escape the basic constraints of our perception even when we use modern instruments. Με άλλα λόγια, the Hubble telescope may see a billion light years farther than our naked eyes, but what it sees is still a billion years older than what our eyes see.

Our reality, whether technologically enhanced or built upon direct sensory inputs, is the end result of our perceptual process. To the extent that our long range perception is based on light (and is therefore limited to its speed), we get only a distorted picture of the universe.

Light in Philosophy and Spirituality

Το στρίψιμο σε αυτή την ιστορία του φωτός και η πραγματικότητα είναι ότι φαίνεται να γνωρίζει όλα αυτά για ένα μεγάλο χρονικό διάστημα. Classical philosophical schools seem to have thought along lines very similar to Einstein’s thought experiment.

Once we appreciate the special place accorded to light in modern science, we have to ask ourselves how different our universe would have been in the absence of light. Φυσικά, light is only a label we attach to a sensory experience. Ως εκ τούτου,, to be more accurate, we have to ask a different question: if we did not have any senses that responded to what we call light, would that affect the form of the universe?

The immediate answer from any normal (that is, non-philosophical) person is that it is obvious. If everybody is blind, everybody is blind. But the existence of the universe is independent of whether we can see it or not. Is it though? What does it mean to say the universe exists if we cannot sense it? Ah… the age-old conundrum of the falling tree in a deserted forest. Remember, the universe is a cognitive construct or a mental representation of the light input to our eyes. It is not “out there,” but in the neurons of our brain, as everything else is. In the absence of light in our eyes, there is no input to be represented, ergo no universe.

If we had sensed the universe using modalities that operated at other speeds (echolocation, για παράδειγμα), it is those speeds that would have figured in the fundamental properties of space and time. This is the inescapable conclusion from phenomenalism.

Ο ρόλος του φωτός στη δημιουργία ή πραγματικότητα το σύμπαν μας είναι στην καρδιά της Δυτικής θρησκευτικής σκέψης. Ένα σύμπαν που στερείται του φωτός δεν είναι απλά ένας κόσμος όπου θα έχουν σβήσει τα φώτα. Είναι πράγματι ένα σύμπαν στερείται η ίδια, ένα σύμπαν που δεν υπάρχει. Είναι σε αυτό το πλαίσιο που πρέπει να καταλάβουμε τη σοφία πίσω από τη δήλωση ότι “η γη ήταν χωρίς μορφή, και άκυρη” μέχρι που ο Θεός έκανε το φως να είναι, λέγοντας “Γενηθήτω φως.”

Το Κοράνι λέει επίσης, “Αλλάχ είναι το φως του ουρανού και της γης,” η οποία αντικατοπτρίζεται σε ένα από τα αρχαία Ινδικά κείμενα: “Μόλυβδος μου από το σκοτάδι στο φως, οδηγήσει μου από το απατηλό στο πραγματικό.” Ο ρόλος του φωτός στη λήψη μας από το εξωπραγματικό κενό (η ανυπαρξία) σε μια πραγματικότητα ήταν πράγματι κατανοητό για μια μακρά, καιρό. Είναι πιθανό ότι οι αρχαίοι άγιοι και οι προφήτες γνώριζαν πράγματα που μόλις τώρα αρχίζουν να αποκαλύψει με όλα υποτίθεται προόδους μας στη γνώση?

Ξέρω ότι μπορεί να σπεύδουν όπου οι άγγελοι φοβούνται να βαδίσουν, για τη νέα ερμηνεία των γραφών είναι ένα επικίνδυνο παιχνίδι. Such foreign interpretations are seldom welcome in the theological circles. Αλλά εγώ αναζητήσουν καταφύγιο στο γεγονός ότι ψάχνω για σύμπτωση σε μεταφυσικές απόψεις του πνευματικές φιλοσοφίες, without diminishing their mystical or theological value.

The parallels between the noumenal-phenomenal distinction in phenomenalism and the Brahman-Maya distinction in Advaita are hard to ignore. This time-tested wisdom on the nature of reality from the repertoire of spirituality is now reinvented in modern neuroscience, που αντιμετωπίζει την πραγματικότητα ως γνωστική αναπαράσταση δημιουργήθηκε από τον εγκέφαλο. Ο εγκέφαλος χρησιμοποιεί τις αισθητήριες είσοδοι, μνήμη, συνείδησης, και ακόμη και τη γλώσσα ως συστατικά σε επινοώντας την αίσθηση της πραγματικότητας. Η άποψη της πραγματικότητας, Ωστόσο,, Είναι κάτι που η φυσική είναι ακόμη να συμβιβαστεί με. Αλλά στο βαθμό που η αρένα του (χώρου και του χρόνου) είναι ένα μέρος της πραγματικότητας, Φυσική δεν είναι απρόσβλητες από τη φιλοσοφία.

Όπως έχουμε προωθήσει περαιτέρω και περισσότερο τα όρια της γνώσης μας, αρχίζουμε να ανακαλύψει μέχρι τώρα ανυποψίαστος και συχνά προκαλεί έκπληξη διασυνδέσεις μεταξύ των διαφόρων κλάδων των ανθρώπινων προσπαθειών. Σε τελική ανάλυση, πώς μπορούν οι διαφορετικές περιοχές της γνώσης μας είναι ανεξάρτητη από κάθε άλλη, όταν όλη η γνώση μας βρίσκεται στον εγκέφαλό μας? Η γνώση είναι μια γνωστική αναπαράσταση των εμπειριών μας. Αλλά στη συνέχεια,, έτσι είναι η πραγματικότητα; είναι μια νοητική αναπαράσταση των αισθητικών ερεθισμάτων μας. Είναι λάθος να πιστεύουμε ότι η γνώση είναι η εσωτερική αναπαράσταση μας από μια εξωτερική πραγματικότητα, και, επομένως, διαφορετικό από αυτό. Η γνώση και η πραγματικότητα είναι δύο εσωτερικές γνωστικές δομές, παρόλο που έχουμε έρθει να σκεφτείτε τους ως ξεχωριστά.

Recognizing and making use of the interconnections among the different domains of human endeavour may be the catalyst for the next breakthrough in our collective wisdom that we have been waiting for.