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The Big Bang Theory – Part II

After reading a paper by Ashtekar on quantum gravity and thinking about it, I realized what my trouble with the Big Bang theory was. It is more on the fundamental assumptions than the details. I thought I would summarize my thoughts here, more for my own benefit than anybody else’s.

Classical theories (including SR and QM) treat space as continuous nothingness; hence the term space-time continuum. In questa visione, objects exist in continuous space and interact with each other in continuous time.

Although this notion of space time continuum is intuitively appealing, it is, at best, incomplete. Consider, per esempio, a spinning body in empty space. It is expected to experience centrifugal force. Now imagine that the body is stationary and the whole space is rotating around it. Will it experience any centrifugal force?

It is hard to see why there would be any centrifugal force if space is empty nothingness.

GR introduced a paradigm shift by encoding gravity into space-time thereby making it dynamic in nature, rather than empty nothingness. Così, mass gets enmeshed in space (e il tempo), space becomes synonymous with the universe, and the spinning body question becomes easy to answer. Sì, it will experience centrifugal force if it is the universe that is rotating around it because it is equivalent to the body spinning. E, non, it won’t, if it is in just empty space. Ma “empty space” doesn’t exist. In the absence of mass, there is no space-time geometry.

Così, naturalmente, before the Big Bang (if there was one), there couldn’t be any space, nor indeed could there be any “before.” Note, tuttavia, that the Ashtekar paper doesn’t clearly state why there had to be a big bang. The closest it gets is that the necessity of BB arises from the encoding of gravity in space-time in GR. Despite this encoding of gravity and thereby rendering space-time dynamic, GR still treats space-time as a smooth continuum — a flaw, according to Ashtekar, that QG will rectify.

Ora, if we accept that the universe started out with a big bang (and from a small region), we have to account for quantum effects. Space-time has to be quantized and the only right way to do it would be through quantum gravity. Through QG, we expect to avoid the Big Bang singularity of GR, the same way QM solved the unbounded ground state energy problem in the hydrogen atom.

What I described above is what I understand to be the physical arguments behind modern cosmology. The rest is a mathematical edifice built on top of this physical (or indeed philosophical) fondazione. If you have no strong views on the philosophical foundation (or if your views are consistent with it), you can accept BB with no difficulty. Sfortunatamente, I do have differing views.

My views revolve around the following questions.

These posts may sound like useless philosophical musings, but I do have some concrete (and in my opinion, important) results, listed below.

There is much more work to be done on this front. But for the next couple of years, with my new book contract and pressures from my quant career, I will not have enough time to study GR and cosmology with the seriousness they deserve. I hope to get back to them once the current phase of spreading myself too thin passes.

Light Time viaggio Effetti e caratteristiche cosmologiche

Questo articolo inedito è un sequel al mio precedente carta (anche postato qui come “Sono Radio Fonti e Gamma Ray Bursts Luminal Bracci?“). Questa versione blog contiene l'astratto, introduzione e conclusioni. La versione completa dell'articolo è disponibile in formato PDF.

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Astratto

Effetti in tempo di viaggio della luce (LTT) sono una manifestazione ottica della velocità finita della luce. Essi possono anche essere considerati i vincoli percettivi al quadro conoscitivo dello spazio e del tempo. Sulla base di questa interpretazione degli effetti LTT, abbiamo recentemente presentato un nuovo modello ipotetico per la variazione spaziale e temporale dello spettro di Gamma Ray Bursts (GRB) e sorgenti radio. In questo articolo, prendiamo l'analisi oltre e dimostrare che gli effetti LTT possono fornire un buon quadro per descrivere tali caratteristiche cosmologiche come l'osservazione redshift di un universo in espansione, e la radiazione di fondo cosmico a microonde. L'unificazione di questi fenomeni apparentemente distinti a molto diverse scale di lunghezza e temporali, insieme con la sua semplicità concettuale, possono essere considerati come indicatori della curiosa utilità di questo quadro, se non la sua validità.

Introduzione

La velocità finita della luce gioca un ruolo importante nel modo in cui percepiamo la distanza e la velocità. Questo fatto difficilmente dovrebbe essere una sorpresa, perché sappiamo che le cose non sono come li vediamo. Il sole che vediamo, per esempio, è già otto minuti vecchio per il momento vediamo. Questo ritardo è banale; se vogliamo sapere cosa sta succedendo al sole adesso, tutto quello che dobbiamo fare è aspettare per otto minuti. Noi, ciò nonostante, dovere “corretto” per questa distorsione nella nostra percezione a causa della velocità finita della luce prima che possiamo fidarci di ciò che vediamo.

Ciò che sorprende (e raramente evidenziato) è che quando si tratta di rilevamento del movimento, Non siamo in grado di back-calcolare nello stesso modo prendiamo il ritardo nel vedere il sole. Se vediamo un corpo celeste si muove ad una improbabile alta velocità, Non siamo in grado di capire quanto velocemente e in quale direzione è “davvero” muoversi senza fare ulteriori ipotesi. Un modo di gestire questa difficoltà è quella di attribuire gli distorsioni nella nostra percezione del movimento per le proprietà fondamentali dell'arena della fisica — spazio e tempo. Un altro corso di azione è quello di accettare la disconnessione tra la nostra percezione e il sottostante “realtà” e trattare con esso in qualche modo.

Esplorando la seconda opzione, assumiamo una realtà sottostante che dà origine alla nostra immagine percepita. Abbiamo modellare ulteriormente questa realtà sottostante come obbedendo meccanica classica, ed elaborare la nostra immagine percepita attraverso l'apparato di percezione. In altre parole, noi non attribuiamo le manifestazioni della velocità finita della luce alle proprietà della realtà sottostante. Invece, lavoriamo la nostra immagine percepita che questo modello predice e verificare se le proprietà che facciamo osserviamo possono provenire da questo vincolo percettivo.

Spazio, gli oggetti in esso, e il loro moto sono, nell'insieme, il prodotto della percezione ottica. Si tende a dare per scontato che la percezione deriva dalla realtà come si percepisce che. In questo articolo, prendiamo la posizione che ciò che percepiamo è un quadro incompleto o distorto di una realtà sottostante. Ulteriormente, stiamo provando la meccanica classica per la realtà sottostante (per il quale usiamo termini come assoluta, la realtà noumenica o fisica) che provoca la nostra percezione per vedere se si adatta con la nostra immagine percepita (che possiamo fare riferimento a realtà come rilevato o fenomenico).

Si noti che non stiamo implicando che le manifestazioni di percezione sono mere illusioni. Essi non sono; sono davvero parte della nostra realtà rilevato perché la realtà è un risultato finale di percezione. Questa intuizione può essere dietro celebre frase di Goethe, “Illusione ottica è verità ottica.”

Abbiamo applicato questa linea di pensiero di un problema di fisica di recente. Abbiamo esaminato l'evoluzione spettrale di un GRB e ci è sembrato molto simile a quello di un boom sonico. Usando questo fatto, abbiamo presentato un modello per GRB come la nostra percezione di un “luminale” boom, con la consapevolezza che essa è la nostra immagine percepita della realtà che obbedisce invarianza di Lorentz e il nostro modello per la realtà sottostante (provocando l'immagine percepita) può violare la fisica relativistica. L'accordo sorprendente tra il modello e le caratteristiche osservate, tuttavia, esteso oltre GRB a sorgenti radio simmetrici, che possono anche essere considerate come effetti percettivi di bracci luminali ipotetici.

In questo articolo, guardiamo altre implicazioni del modello. Si comincia con le somiglianze tra il tempo di viaggio della luce (LTT) effetti e la trasformazione di coordinate in Relatività Speciale (SR). Queste somiglianze sono affatto sorprendente perché SR è derivata in parte basata sugli effetti LTT. Abbiamo poi proponiamo una interpretazione di SR come una formalizzazione di effetti LTT e studiamo alcuni fenomeni cosmologici osservati alla luce di questa interpretazione.

Analogie tra Light Time viaggio Effetti e SR

La relatività ristretta cerca trasformazione di coordinate lineare tra sistemi di coordinate in moto rispetto ad ogni altro. Possiamo rintracciare l'origine di linearità di un assunto nascosto sulla natura dello spazio e del tempo incorporato in SR, come affermato da Einstein: “In primo luogo è evidente che le equazioni devono essere lineari a causa delle proprietà di omogeneità che attribuiamo allo spazio e tempo.” A causa di questa ipotesi di linearità, la derivazione originale delle equazioni di trasformazione ignora l'asimmetria tra avvicinamento e allontana gli oggetti. Entrambi gli oggetti che si avvicinano e si allontanano possono essere descritti da due sistemi di coordinate che sono sempre allontanarsi l'una dall'altra. Per esempio, se un sistema K è mobile rispetto ad un altro sistema k lungo l'asse X positivo k, poi un oggetto a riposo in K ad un positivo x è sfuggente mentre un altro oggetto a negativo x Si avvicina un osservatore all'origine della k.

La trasformazione di coordinate in carta originale di Einstein è derivato, in parte, una manifestazione del tempo di viaggio della luce (LTT) effetti e la conseguenza di imporre la costanza della velocità della luce in tutti i sistemi inerziali. Questo è più evidente nel primo esperimento pensiero, dove osservatori in movimento con una bacchetta di trovare i loro orologi non sincronizzati a causa della differenza nei tempi di percorrenza della luce lungo la lunghezza dell'asta. Tuttavia, nella attuale interpretazione di SR, la trasformazione delle coordinate è considerata una proprietà fondamentale di spazio e tempo.

Una difficoltà che deriva da questa interpretazione SR è che la definizione della velocità relativa tra i due sistemi inerziali diventa ambiguo. Se è la velocità del movimento telaio misurata dall'osservatore, quindi il moto superluminale osservata in getti radio a partire dalla regione centrale diventa una violazione della SR. Se è una velocità che dobbiamo dedurre considerando effetti LT, allora dobbiamo utilizzare l'ipotesi ad hoc in più che superluminality è vietato. Queste difficoltà suggeriscono che può essere meglio distinguere gli effetti del tempo di viaggio della luce dal resto della SR.

In questa sezione, considereremo spazio e tempo come una parte del modello cognitivo creata dal cervello, e sostengono che la relatività speciale si applica al modello cognitivo. La realtà assoluta (di cui la SR-come lo spazio-tempo è la nostra percezione) non deve obbedire alle restrizioni di SR. In particolare, oggetti non sono limitate a velocità subluminal, ma essi possono apparire a noi come se fossero limitate alle velocità subluminal nella nostra percezione dello spazio e del tempo. Se noi distinguere gli effetti LTT dal resto della SR, siamo in grado di capire una vasta gamma di fenomeni, come vedremo in questo articolo.

A differenza di SR, considerazioni basate sugli effetti LTT producono intrinsecamente diverso insieme di leggi di trasformazione per gli oggetti che si avvicinano un osservatore e quelli allontanarsi da lui. Più in generale, la trasformazione dipende dall'angolo tra la velocità dell'oggetto e la linea dell'osservatore di vista. Poiché le equazioni di trasformazione sulla base di effetti LTT trattano i avvicina e allontana gli oggetti asimmetricamente, essi forniscono una soluzione naturale per il paradosso dei gemelli, per esempio.

Conclusioni

Poiché lo spazio e il tempo sono parte di una realtà creata su input della luce ai nostri occhi, alcune delle loro proprietà sono manifestazioni di effetti LTT, soprattutto sulla nostra percezione del movimento. L'assoluto, realtà fisica presumibilmente generare gli ingressi di luce non deve obbedire alle proprietà che attribuiamo al nostro spazio e il tempo percepito.

Abbiamo dimostrato che gli effetti LTT sono qualitativamente identici a quelli di SR, rilevando che SR considera solo i frame di riferimento allontanarsi l'una dall'altra. Questa somiglianza non è sorprendente perché la trasformazione di coordinate nel SR è derivata basata in parte sugli effetti LTT, e in parte dal presupposto che la luce viaggia alla stessa velocità rispetto a tutti i sistemi inerziali. In trattandolo come una manifestazione di LTT, non ci rivolgiamo la motivazione primaria di SR, che è una formulazione covariante delle equazioni di Maxwell. Può essere possibile distinguere la covarianza di elettrodinamica dalla trasformazione di coordinate, anche se non viene tentata in questo articolo.

A differenza di SR, Effetti LTT sono asimmetrici. Questa asimmetria fornisce una risoluzione al paradosso dei gemelli e una interpretazione delle violazioni di causalità assunti associati superluminality. Inoltre, la percezione di superluminality è modulata da effetti LTT, e spiega gamma ray burst e getti simmetrici. Come abbiamo mostrato in questo articolo, percezione del movimento superluminale detiene anche una spiegazione per i fenomeni cosmologici, come l'espansione della radiazione di fondo cosmico a microonde dell'universo e. Effetti LTT devono essere considerati come un vincolo fondamentale nella nostra percezione, e di conseguenza in fisica, piuttosto che come una spiegazione conveniente per fenomeni isolato.

Dato che la nostra percezione è filtrata attraverso gli effetti LTT, dobbiamo deconvolute loro dalla nostra realtà percepita, al fine di comprendere la natura della assoluta, realtà fisica. Questo deconvoluzione, tuttavia, Risultati in più soluzioni. Così, l'assoluto, la realtà fisica è al di là della nostra portata, e qualsiasi assunto proprietà della realtà assoluta possono essere convalidate solo attraverso quanto bene la risultante percepita la realtà è d'accordo con le nostre osservazioni. In questo articolo, abbiamo ipotizzato che la realtà sottostante obbedisce nostri intuitivamente ovvi meccanica classica e chiesto la questione di come una tale realtà sarebbe percepito quando filtrata attraverso gli effetti del tempo di viaggio della luce. Abbiamo dimostrato che questo particolare trattamento potrebbe spiegare certa astrofisica e cosmologica fenomeni che osserviamo.

La trasformazione di coordinate in SR può essere visto come una ridefinizione dello spazio e del tempo (o, più in generale, realtà) per ospitare le distorsioni della nostra percezione del movimento a causa di effetti in tempo di viaggio della luce. Si può essere tentati di sostenere che SR applica al “reale” spazio e tempo, non la nostra percezione. Questa linea di ragionamento pone la domanda, ciò che è reale? La realtà è solo un modello cognitivo creata nel nostro cervello a partire dai nostri input sensoriali, input visivi essendo il più significativo. Spazio stesso è una parte di questo modello cognitivo. Le proprietà dello spazio sono una mappatura dei vincoli della nostra percezione.

La scelta di accettare la nostra percezione come una vera immagine della realtà e ridefinire lo spazio e il tempo come descritto nella relatività speciale anzi equivale a una scelta filosofica. L'alternativa presentata in questo articolo è ispirato dalla vista in neuroscienza moderna che la realtà è un modello cognitivo del cervello sulla base di nostri input sensoriali. Adottando questa alternativa ci riduce a indovinare la natura della realtà assoluta e confrontando la sua proiezione previsto alla nostra percezione reale. Si può semplificare e chiarire alcune teorie della fisica e spiegare alcuni fenomeni sconcertanti nel nostro universo. Tuttavia, questa opzione è ancora un'altra posizione filosofica contro la realtà assoluta inconoscibile.

L'Unreal Universe — Vedere la luce in Scienza e Spiritualità

Sappiamo che il nostro universo è un po 'irreale. Le stelle che vediamo nel cielo notturno, per esempio, non sono veramente lì. Essi possono essere spostati o addirittura morti per il momento si arriva a vederli. Questo ritardo è dovuto al tempo necessario per la luce delle stelle e galassie lontane raggiungerci. Sappiamo di questo ritardo.

Lo stesso ritardo di vedere è una manifestazione meno noto nel nostro modo di percepire oggetti in movimento. Si distorce la nostra percezione tale che qualcosa che viene verso di noi guarderemmo come se è in arrivo più veloce. Per quanto strano possa sembrare, questo effetto è stato osservato in studi astrofisici. Alcuni dei corpi celesti guardano come se si stanno muovendo più volte la velocità della luce, mentre la loro “reale” velocità è probabilmente molto più basso.

Ora, questo effetto solleva una questione interessante–quello che è il “reale” velocità? Se vedere per credere, la velocità vediamo dovrebbe essere la velocità reale. Poi di nuovo, sappiamo che l'effetto tempo di viaggio della luce. Quindi dovremmo correggere la velocità che vediamo prima di credere che. Che poi fa “vedere” dire? Quando diciamo che vediamo qualcosa, che cosa significa realmente?

Luce in Fisica

Seeing coinvolge luce, ovviamente. La velocità finita di influenze di luce e distorce il nostro modo di vedere le cose. Questo fatto difficilmente dovrebbe essere una sorpresa, perché sappiamo che le cose non sono come li vediamo. Il sole che noi vediamo è già otto minuti vecchio per il momento vediamo. Questo ritardo non è un grosso problema; se vogliamo sapere cosa sta succedendo al sole adesso, tutto quello che dobbiamo fare è aspettare per otto minuti. Noi, ciò nonostante, dovere “corretto” per le distorsioni nella nostra percezione a causa della velocità finita della luce prima che possiamo fidarci di ciò che vediamo.

Ciò che sorprende (e raramente evidenziato) è che quando si tratta di rilevamento del movimento, Non siamo in grado di back-calcolare nello stesso modo prendiamo il ritardo nel vedere il sole. Se vediamo un corpo celeste si muove ad una improbabile alta velocità, Non siamo in grado di capire quanto velocemente e in quale direzione è “davvero” muoversi senza fare ulteriori ipotesi. Un modo di gestire questa difficoltà è quella di attribuire gli distorsioni nella nostra percezione delle proprietà fondamentali dell'arena della fisica — spazio e tempo. Un altro corso di azione è quello di accettare la disconnessione tra la nostra percezione e il sottostante “realtà” e trattare con esso in qualche modo.

Einstein ha scelto il primo percorso. Nel suo articolo pionieristico oltre un centinaio di anni fa, ha introdotto la teoria della relatività speciale, in cui egli attribuiva le manifestazioni della velocità finita della luce per le proprietà fondamentali dello spazio e del tempo. Una idea centrale nella relatività speciale (SR) è che la nozione di simultaneità ha bisogno di essere ridefinito perché ci vuole un certo tempo per la luce da un evento in un luogo lontano per raggiungerci, e ci accorgiamo della manifestazione. Il concetto di “Ora” non ha molto senso, come abbiamo visto, quando si parla di un evento che accade sotto il sole, per esempio. Simultaneità è relativa.

Einstein definì simultaneità utilizzando gli istanti nel tempo abbiamo rilevare l'evento. Rivelazione, come egli definì, comporta un viaggio di andata e ritorno della luce simile al rilevamento radar. Inviamo la luce, e guardare il riflesso. Se la luce riflessa da due eventi ci raggiunge nello stesso istante, sono simultanei.
Un altro modo di definire simultaneità è con rilevamento — possiamo definire due eventi simultanei se la luce da essi ci raggiunge nello stesso istante. In altre parole, possiamo usare la luce generata dagli oggetti sotto osservazione invece di inviare luce per loro e guardando la riflessione.

Questa differenza può sembrare un cavillo hair-splitting, ma lo fa fare un'enorme differenza nelle previsioni che possiamo fare. Scelta di Einstein si traduce in un quadro matematico che ha molte proprietà desiderabili, rendendo in tal modo un ulteriore sviluppo elegante.

L'altra possibilità ha un vantaggio quando si tratta di descrivere gli oggetti in movimento perché corrisponde meglio di come noi li misuriamo. Non usiamo Radar per vedere le stelle in movimento; noi percepiamo solo la luce (o di altre radiazioni) provenienti da loro. Ma questa scelta di utilizzare un paradigma sensoriale, piuttosto che di rilevamento radar-like, per descrivere i risultati universo in un quadro matematico leggermente più brutto.

La differenza matematica genera diverse posizioni filosofiche, che a sua volta percolato alla comprensione della nostra immagine fisica della realtà. Come illustrazione, diamo un'occhiata a un esempio da astrofisica. Supponiamo di osservare (attraverso un radiotelescopio, per esempio) due oggetti nel cielo, all'incirca della stessa forma e le proprietà. L'unica cosa che sappiamo per certo è che le onde radio provenienti da due diversi punti nel cielo raggiungono il radiotelescopio nello stesso istante nel tempo. Possiamo immaginare che le onde hanno iniziato il loro viaggio molto tempo fa.

Per gli oggetti simmetrici, se assumiamo (come noi abitualmente facciamo) che le onde hanno iniziato il viaggio all'incirca nello stesso istante nel tempo, si finisce con una foto di due “reale” lobi simmetrici più o meno il modo di vederli.

Ma vi è diversa possibilità che le onde originati dal medesimo oggetto (che è in movimento) in due istanti diversi nel tempo, raggiungendo il telescopio nello stesso istante. Questa possibilità spiega alcune proprietà spettrali e temporali di tali sorgenti radio simmetrici, che è quello che matematicamente descritto in un articolo di fisica recente. Ora, quale di queste due immagini dovremmo prendere come reale? Due oggetti simmetrici, come li vediamo o un oggetto in movimento in modo da darci questa impressione? È veramente importante che si è “reale”? Fa “reale” significa nulla in questo contesto?

La posizione filosofica in implicita nella relatività speciale risponde a questa domanda in modo inequivocabile. C'è una realtà fisica inequivocabile da cui otteniamo le due sorgenti radio simmetriche, anche se ci vuole un po 'di lavoro matematico per arrivare ad essa. La matematica esclude la possibilità di un singolo oggetto in movimento in modo tale da simulare due oggetti. Essenzialmente, ciò che vediamo è ciò che è là fuori.

D'altronde, se definiamo la simultaneità con l'arrivo simultaneo di luce, saremo costretti ad ammettere l'esatto contrario. Quello che vediamo è abbastanza lontano da ciò che è là fuori. Vi confesso che non possiamo inequivocabilmente dissociare le distorsioni a causa dei vincoli di percezione (la velocità finita della luce essendo il vincolo di interesse qui) da quello che vediamo. Ci sono diverse realtà fisiche che possono provocare la stessa immagine percettiva. L'unica posizione filosofica che ha senso è quella che disconnette la realtà rilevata e le cause di ciò che viene percepito.

Questa disconnessione non è raro nelle scuole filosofiche di pensiero. Fenomenismo, per esempio, è dell'avviso che spazio e tempo non sono realtà oggettive. Essi sono semplicemente il mezzo della nostra percezione. Tutti i fenomeni che avvengono nello spazio e nel tempo sono solo fasci della nostra percezione. In altre parole, spazio e tempo sono costrutti cognitivi derivanti dalla percezione. Così, tutte le proprietà fisiche che noi attribuiamo allo spazio e il tempo può applicarsi solo alla realtà fenomenica (la realtà come noi percepiamo). La realtà noumenica (che detiene le cause fisiche della nostra percezione), al contrario, rimane fuori della nostra portata conoscitiva.

Le ramificazioni delle due diverse posizioni filosofiche sopra descritte sono enormi. Dal momento che la fisica moderna sembra abbracciare una visione non-fenomenistica dello spazio e del tempo, essa si trova in contrasto con quella branca della filosofia. Questo abisso tra la filosofia e la fisica è cresciuta a tal punto che il premio Nobel per la fisica vincente, Steven Weinberg, chiesti (nel suo libro “Sogni di una teoria finale”) perché il contributo dalla filosofia alla fisica sono stati così sorprendentemente piccolo. Richiede anche filosofi di fare affermazioni come, “La realtà noumenica Sia 'provoca realtà fenomenica’ o se 'la realtà noumenica è indipendente dalla nostra rilevamento esso’ o se 'noi percepiamo la realtà noumenica,’ resta il problema che il concetto di realtà noumenal è un concetto completamente ridondante per l'analisi della scienza.”

Uno, quasi accidentale, difficoltà di ridefinire gli effetti della velocità finita della luce come le proprietà dello spazio e del tempo è che qualsiasi effetto che noi comprendiamo viene immediatamente relegato nel regno delle illusioni ottiche. Per esempio, il ritardo di otto minuti nel vedere il sole, perché ben si comprendono e distanziamo dalla nostra percezione utilizzando semplice aritmetica, è considerato una mera illusione ottica. Tuttavia, le distorsioni nella nostra percezione di oggetti in rapido movimento, anche se provenienti dalla stessa fonte sono considerati una proprietà dello spazio e del tempo, perché sono più complessi.

Dobbiamo fare i conti con il fatto che quando si tratta di vedere l'universo, non vi è alcuna cosa come un'illusione ottica, che è probabilmente quello che Goethe ha sottolineato quando ha detto, “Illusione ottica è verità ottica.”

La distinzione (o la mancanza di) tra illusione ottica e la verità è uno dei più antichi dibattiti in filosofia. Dopotutto, si tratta della distinzione tra conoscenza e realtà. La conoscenza è considerata la nostra opinione su qualcosa che, in realtà, è “effettivamente il caso.” In altre parole, la conoscenza è un riflesso, o un'immagine mentale di qualcosa di esterno, come mostrato in figura.
Commonsense view of reality
In questa immagine, la freccia nera rappresenta il processo di creazione della conoscenza, che comprende la percezione, attività cognitive, e l'esercizio della ragione pura. Questa è l'immagine che la fisica è giunta ad accettare.
Alternate view of reality
Pur riconoscendo che la nostra percezione può essere imperfetta, fisica presuppone che possiamo ottenere sempre più vicino alla realtà esterna attraverso la sperimentazione sempre più fine, e, ancora più importante, attraverso una migliore teorizzazione. Le teorie speciali e generale della relatività sono esempi di applicazioni brillanti di questa visione della realtà in cui semplici principi fisici stanno inesorabilmente perseguiti per mezzo della macchina formidabile della ragione pura alle loro conclusioni logicamente inevitabili.

Ma c'è un altro, visione alternativa della conoscenza e della realtà che è stato intorno per un lungo periodo. Questa è la vista che considera la realtà percepita come una rappresentazione cognitiva interna dei nostri input sensoriali, come illustrato di seguito.

In questa visione, conoscenza e la realtà percepita sono entrambi costrutti cognitivi interni, anche se siamo arrivati ​​a pensare a loro come separati. Ciò che è esterno non è la realtà come noi la percepiamo, ma una entità inconoscibile dando origine alle cause fisiche che stanno dietro input sensoriali. Nell'illustrazione, la prima freccia rappresenta il processo di rilevamento, e la seconda freccia rappresenta i passi di ragionamento cognitive e logiche. Per applicare questa visione della realtà e della conoscenza, dobbiamo indovinare la natura della realtà assoluta, inconoscibile come è. Un candidato possibile per la realtà assoluta è la meccanica newtoniana, che dà una previsione ragionevole per la nostra realtà percepita.

Per riassumere, quando cerchiamo di gestire le distorsioni dovute alla percezione, abbiamo due opzioni, o due possibili posizioni filosofiche. Uno è quello di accettare le distorsioni come parte del nostro spazio e del tempo, come SR fa. L'altra opzione è quella di supporre che ci sia un “superiore” realtà distinta dalla nostra realtà rilevato, le cui proprietà possiamo solo congetture. In altre parole, una possibilità è quella di vivere con la distorsione, mentre l'altro è quello di proporre ipotesi plausibili per la realtà superiore. Nessuna di queste opzioni è particolarmente attraente. Ma il percorso indovinare è simile alla vista accettata in fenomenismo. Si porta anche naturalmente per come la realtà è vista in neuroscienze cognitive, che studia i meccanismi biologici alla base della cognizione.

Secondo me, le due opzioni non sono intrinsecamente distinte. La posizione filosofica di SR può essere pensato come proveniente da una profonda comprensione che lo spazio è solo un costrutto fenomenale. Se la modalità di senso introduce distorsioni nel quadro fenomenico, possiamo sostenere che un modo sensato di gestire è di ridefinire le proprietà della realtà fenomenica.

Ruolo della luce nella nostra realtà

Dal punto di vista delle neuroscienze cognitive, tutto ciò che vediamo, senso, sentire e pensare è il risultato delle interconnessioni neuronali del nostro cervello e dei segnali elettrici molto piccoli in loro. Questo punto di vista deve essere giusto. Che altro c'è? Tutti i nostri pensieri e preoccupazioni, conoscenze e credenze, Io e la realtà, la vita e la morte — tutto è cotture solo neuronali in uno e mezzo kg di appiccicoso, materiale grigio che noi chiamiamo il nostro cervello. Non c'è niente altro. Niente!

Infatti, questa visione della realtà in neuroscienze è un'eco esatta di fenomenismo, che considera tutto ciò che un fascio di percezione o di costrutti mentali. Spazio e tempo sono anche costrutti cognitivi nel nostro cervello, come tutto il resto. Sono immagini mentali nostro cervello inventare fuori degli ingressi sensoriali che i nostri sensi ricevono. Generato dalla nostra percezione sensoriale e fabbricato dal nostro processo cognitivo, il continuum spazio-temporale è l'arena della fisica. Di tutti i nostri sensi, la vista è di gran lunga quella dominante. L'input sensoriale di vista è luce. In uno spazio creato dal cervello fuori della luce che cade sulla nostra retina (o sui sensori del telescopio Hubble foto), è una sorpresa che nulla può viaggiare più veloce della luce?

Questa posizione filosofica è la base del mio libro, L'Unreal Universe, che esplora i fili comuni fisica e filosofia vincolanti. Tali riflessioni filosofiche di solito ricevono una cattiva reputazione da noi fisici. Per i fisici, La filosofia è un campo completamente diverso, un altro silo di conoscenza. Dobbiamo cambiare questa convinzione e apprezziamo la sovrapposizione tra i diversi silos di conoscenza. E 'in questa sovrapposizione che ci si può aspettare di trovare innovazioni nel pensiero umano.

Questo filosofico grand-standing può sembrare presuntuoso e la velata auto-monito di fisici comprensibilmente sgradite; ma ho in mano una carta vincente. Sulla base di questa posizione filosofica, Sono venuto su con un radicalmente nuovo modello per due fenomeni astrofisici, e pubblicato in un articolo intitolato, “Sono Radio Fonti e Gamma Ray Bursts Luminal Bracci?” nella nota-International Journal of Modern Physics D nel mese di giugno 2007. Questo articolo, che divenne ben presto uno dei migliori articoli accessibili della rivista di Jan 2008, è una diretta applicazione del parere che la velocità finita della luce altera il modo in cui percepiamo il movimento. A causa di queste distorsioni, il nostro modo di vedere le cose è un grido lontano dal modo in cui sono.

Potremmo essere tentati di pensare che si può sfuggire tali vincoli percettivi utilizzando le estensioni tecnologiche ai nostri sensi, come radiotelescopi, microscopi elettronici o misurazioni della velocità spettroscopica. Dopotutto, tali strumenti non hanno “percezione” di per sé e dovrebbe essere immune alle debolezze umane di cui soffriamo. Ma questi strumenti senz'anima anche misurare il nostro universo utilizzando vettori informativo limitato alla velocità della luce. Noi, pertanto, non può sfuggire ai vincoli di base della nostra percezione, anche quando usiamo strumenti moderni. In altre parole, il telescopio Hubble può vedere un miliardo di anni luce più lontano di quanto i nostri occhi nudo, ma ciò che vede è ancora un miliardo di anni più vecchio di quello che i nostri occhi vedono.

La nostra realtà, se tecnologicamente potenziati o costruito su input sensoriali diretti, è il risultato finale del nostro processo percettivo. Nella misura in cui il nostro lungo percezione gamma si basa sulla luce (ed è pertanto limitato alla sua velocità), otteniamo solo un'immagine distorta dell'universo.

Luce in Filosofia e Spiritualità

La torsione di questa storia di luce e la realtà è che ci sembra di aver conosciuto tutto questo per un lungo tempo. Scuole filosofiche classiche sembrano aver pensato a lungo linee molto simili a esperimento mentale di Einstein.

Una volta apprezziamo il posto speciale accordato alla luce della scienza moderna, dobbiamo chiederci come diverso il nostro universo sarebbe stato in assenza di luce. Naturalmente, la luce è solo un marchio che attribuiamo ad una esperienza sensoriale. Pertanto, per essere più precisi, dobbiamo fare una domanda diversa: se non abbiamo avuto alcun senso che hanno risposto a quello che noi chiamiamo luce, vorrei che influenzare la forma dell'universo?

La risposta immediata da qualsiasi normale (distante, non-filosofico) persona è che è ovvio. Se ognuno è cieco, ognuno è cieco. Ma l'esistenza dell'universo è indipendente dal fatto che possiamo vedere o no. E 'però? Che cosa significa dire che l'universo esiste, se non siamo in grado di percepirlo? Ah… l'enigma secolare albero cade in una foresta deserta. Ricordare, l'universo è un costrutto cognitivo o una rappresentazione mentale dell'ingresso luce ai nostri occhi. Non è “là fuori,” ma nei neuroni del nostro cervello, come tutto il resto è. In assenza di luce nei nostri occhi, non vi è alcun ingresso di essere rappresentati, ergo no universe.

Se avessimo intuito l'universo utilizzando modalità che operavano in altri regimi (ecolocalizzazione, per esempio), è quelle velocità che avrebbero figurato nelle proprietà fondamentali dello spazio e del tempo. Questa è la conclusione inevitabile dal fenomenismo.

Il ruolo della luce nel creare la nostra realtà o universo è al centro del pensiero religioso occidentale. Un universo privo di luce non è semplicemente un mondo in cui avete spento le luci. Si tratta infatti di un universo privo di sé, un universo che non esiste. E 'in questo contesto che dobbiamo capire la saggezza dietro l'affermazione che “la terra era senza forma, e nulla” luce fino a che Dio fece ad essere, dicendo “Sia la luce.”

Il Corano dice anche, “Allah è la luce dei cieli e della terra,” che si rispecchia in una delle antiche scritture indù: “Conducimi dalle tenebre alla luce, conducimi dall'irreale al reale.” Il ruolo della luce nel prendere noi dal vuoto irreale (il nulla) ad una realtà stato infatti inteso per lungo, a lungo. E 'possibile che gli antichi santi e profeti sapevano cose che stiamo solo ora cominciando a scoprire con tutti i nostri progressi presunte conoscenze?

So che può affretteremo dove gli angeli hanno paura di camminare, per reinterpretare le Scritture è un gioco pericoloso. Tali interpretazioni stranieri sono raramente ammessi nei circoli teologici. Ma Mi rifugio nel fatto che sto cercando concorso nelle vedute metafisiche di filosofie spirituali, senza sminuire il loro valore mistico e teologico.

I paralleli tra la distinzione noumenico-fenomenale nel fenomenismo e la distinzione Brahman-Maya in Advaita sono difficili da ignorare. Questa saggezza time-tested sulla natura della realtà dal repertorio di spiritualità è ora reinventata in neuroscienze moderne, che tratta la realtà come una rappresentazione cognitiva creata dal cervello. Il cervello utilizza gli input sensoriali, memoria, coscienza, e anche il linguaggio come ingredienti in inventando il nostro senso della realtà. Questa visione della realtà, tuttavia, è qualcosa che la fisica è ancora a venire a patti con. Ma nella misura in cui la sua arena (spazio e tempo) è una parte della realtà, la fisica non è immune alla filosofia.

Mentre spingiamo sempre di più i confini della nostra conoscenza, stiamo cominciando a scoprire le interconnessioni finora insospettati e spesso sorprendenti tra i diversi rami di sforzi umani. In ultima analisi, come possono i diversi campi della nostra conoscenza essere indipendenti l'uno dall'altro, quando tutta la nostra conoscenza risiede nel nostro cervello? La conoscenza è una rappresentazione cognitiva delle nostre esperienze. Ma allora, così è la realtà; si tratta di una rappresentazione cognitiva dei nostri input sensoriali. E 'un errore pensare che la conoscenza è la nostra rappresentazione interna di una realtà esterna, e quindi distinta da essa. La conoscenza e la realtà sono entrambi costrutti cognitivi interni, anche se siamo arrivati ​​a pensare a loro come separati.

Riconoscere e facendo uso delle interconnessioni tra i diversi ambiti dell'attività umana può essere il catalizzatore per il prossimo passo avanti nella nostra saggezza collettiva che siamo stati in attesa per.