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哈勃红移与海森堡频率不确定性:关于河外光中的相干(或脉冲)时间特征

天体物理学 2008-05-19 v3

摘要

在任何大爆炸宇宙学中,由于宇宙的膨胀,从遥远源探测到的光的频率 ω\omega 随观测者经过的时间 δt\delta t 连续且线性地变化(通常表现为红移)。然而,对于较小的 δt\delta t,由此产生的 δω\delta\omega 频移低于海森堡频率不确定性。既然存在一种方法可以判断此类短期频移是否真实存在,如果答案是肯定的,我们将拥有一种监测辐射的手段,其精度水平超越基本限制。更详细地说,如果 ω\omega 在任何红移发生之前被“冻结”了一个最小阈值间隔,即光作为平滑但周期性的波包或脉冲序列传播,且 ω\omega 仅从一个脉冲到下一个脉冲才减小,那么我们将无法获得上述关于频率行为的极高精度信息。然而,由于这个阈值周期是可观测的,对于宇宙微波背景 (CMB) 而言,Δt1/ω0H0\Delta t \approx 1/\sqrt{\omega_0 H_0} \sim 5 -- 15 分钟,我们确实可以执行哈勃定律与不确定性原理之间的一致性检查。如果像大多数人假设的那样,前者要么在不违反后者的情况下生效,要么根本不生效,那么这种特征时间特征(周期性)Δt\Delta t 的存在将代表对红移现象的直接验证。

关键词

引用

@article{arxiv.0804.0227,
  title  = {Hubble redshift and the Heisenberg frequency uncertainty: on a coherence (or pulse) time signature in extragalactic light},
  author = {Richard Lieu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:0804.0227},
  year   = {2008}
}

备注

9 pages, 18 equations, 1 figure. Paper overhauled. A much simpler interpretation of the CMB Fourier transform in terms of the Uncertainty Principle is available