Световые волны и эффект Доплера

[Макс Диполь]

Возник вот такой вопрос. Будет ли наблюдатель, движущийся, скажем со скоростью 1000 км/с наблюдать эффект Доплера у световых волн, излучаемых в разные стороны параллельно вектору собственного движения?
Заранее спасибо.

[bob]

Наблюдатель, сам излучивший волну, никогда не увидит ни Доплера, ни её саму. Она уже ушла.

[Макс Диполь]

Очень странное утверждение. Если наблюдатель разместит в движущимся аппарате два датчика на прямой своего движения , спереди и сзади, то сможет фиксировать длину испускаемой вперед и назад волны. Что по-вашему в этом невозможного?

И вновь возвращаюсь к вопросу, будет ли наблюдаться эффект Доплера в таком случае?

[Макс Диполь]

Неужели это такой неподъемный вопрос для корифеев ТО?

[bob]

Подозреваю, что Вы уже знаете ответ. Ну ладно. В каждой ИСО  волна распространяется одинаковым образом. В трёхмерной проекции её фронт сферически симметричен относительно источника.

[markal]

Подозреваю, что Вы уже знаете ответ. Ну ладно. В ИСО наблюдателя волна распространяется так, словно он неподвижен.

Не смутит ли слово "словно"?
Скажем так: наблюдатель, покоящийся в ИСО, всегда в этой ИСО неподвижен. А если "подвижен", то он уже в другой ИСО .

Марк

[tcaplin]

И вновь возвращаюсь к вопросу, будет ли наблюдаться эффект Доплера в таком случае?

Если формулировать задачу дословно, т.е. "эффект Доплера относительно излучаемой волны", то его не будет хотя бы потому, что скорость волны в любой ИСО и в любую сторону одна и та же - "С".
 Но такая формулировка неграмотна. Эффект Доплера рассматривает изменение частоты волны в зависимости от относительной скорости V излучателя и приемника. В вашей задаче второго участника нет. Что брать за V?

[Poul_P_An]

Непонятно что значит:"световых волн, излучаемых в разные стороны параллельно вектору собственного движения? ", надо сказать интересные волны, двигающиеся во все стороны и одновременно в одном направлении. Пахнет четырёхмерием ;-))).
Что касается эффекта Доплера, то тут неясно почему эффект НЕ будет наблюдаться???
Относительная скорость будет сумма V и с: u=(v+c)/(1+vc/c^2).

[bob]

Подозреваю, что Вы уже знаете ответ. Ну ладно. В ИСО наблюдателя волна распространяется так, словно он неподвижен.

Не смутит ли слово "словно"?
Скажем так: наблюдатель, покоящийся в ИСО, всегда в этой ИСО неподвижен. А если "подвижен", то он уже в другой ИСО .

Марк

Смутит. Поправил.

[Тать]

Поскольку вопросы недавно уже обсуждались и Уважаемый Макс Диполь тут не новичок, чечу добивить кое что, чтоб запутать вопрошающего до полной ясности.

Актуальное сейчас измерение спектров сверхновых класса 1а, с помощью которого сделан последний вывод: Вселенная расширяется ускоренно.

Посмотрим со стороны 1а на нашу Галактику: обнаружив в ней сверхновую 1а и измерив спектр должны получить то же красное смещение. Это бесспорно. Посмотрим своими глазами на свое хозяйство: всякий фотон излучается с той энергией/частотой, которая присуща процессу, фотон родившему. Изучая спектр Солнца, мы находим, что никаких отклонений нет, гладкий спектр и все компоненты на своих местах и это мы считаем нормальным спектром, с которым все остальные, далекие, сравниваем и находим сдвиги.

Оторвавшись от источника-Солнца, фотон продолжает свое движение с С, независимо от скорости источника в пространстве и о дальнейшем движении источника ничего не знает и не взаимодействует оставаясь с Е=пост.Планка *частоту.

Но придя в окрестности наблюдающей нас далекой 1а обнаруживается покраснение. Когда же оно случилось? Допплер ни при чем, установили, поскольку С не зависит от v источника.
То же и со спектрами 1а. С полной уверенностью можно заключить, что и там излученные фотоны имеют энергию/частоту определяемую их породившим процессом и также излучившись
теряют связь с источником. Когда они краснеют?

У меня вот появилась новая мыслишка: ход времени в том далеко и давно был другой. Фотоны рождались по тем же, что и здесь, закононам и с теми же энергиями при переходе электрона с одного на другой уровень.
Энергия одна, пост. Планка тоже постоянна, количесво периодов одинаково но f=1/т другая,поскольку т -там и т -здесь разные. Прилетая из области с темпом времени, где он был голубым в нашу область с другим темпом времени он краснеет.

Это предполагает неодинаковость хода времени в разные эпохи жизни Вселенной.

И такой подход предполагает стационарность Вселенной, никакого расширения и совершенно дикой идеи БВ, когда вся масса и энергия Вселенной концентрировались в одной безразмерной точке. Нет нужды и в темных во всех смыслах делах: темная материя и энергия.

И все это малой ценой:допустить, что время не всегда шло в одном темпе.

[Хартиков Сергей]

     Цитата Тать: "Но придя в окрестности наблюдающей нас далекой 1а обнаруживается покраснение. Когда же оно случилось? Допплер ни при чем, установили, поскольку С не зависит от v источника."

     Скорость света не зависит, а частота как раз зависит от скорости источника и приемника - в этом и состоит эффект Доплера.

[Тать]

 Хартиков Сергей 

Скорость света не зависит, а частота как раз зависит от скорости источника и приемника - в этом и состоит эффект Доплера.

А вот это Вы хорошо продумайте. Принимаемая частота не зависит, а воспринимается большей или меньшей в зависимости от скорости приемника, это да.
 
Из обьекта с 0,5С фотон вылетает с С, а не 1,5С мгновенно и весь с частотой, зависящей только от того, в результате какого перехода уровней он родился. Не надо представлять фотон, как кусок синусоиды летящий нулем на оси впереди и горбы за ним. Как в таком случае выглядит фотон с ускореннного тела? Конец периода догоняет начало?
Я же обьяснил, что в окрестностях Солнца им излученное не имеет сдвига спектра, все наблюдаемое на удаленных обьектах зависит только от их скорости. Если прокатиться по разноудаленным галактикам, в каждой из них измерим разное смещение спектра Солнца.

[Хартиков Сергей]

     Цитата Тать: "Принимаемая частота не зависит, а воспринимается большей или меньшей в зависимости от скорости приемника, это да"

     ... и скорости источника тоже.

     Цитата Тать: "Из обьекта с 0,5С фотон вылетает с С, а не 1,5С мгновенно и весь с частотой, зависящей только от того, в результате какого перехода уровней он родился"

     Это так, если речь идет о системе отсчета того объекта, в котором фотон возник. В других системах отсчета его частота полностью определяется эффектом Доплера (если, конечно, нет каких-нибудь взаимодействий). Чтобы не быть неправильно понятым, уточню: если мы предполагаем, что в равных условиях в одинаковых объектах возникают фотоны заданной одинаковой частоты, которую мы измеряем, находясь на этом объекте, то измеряя частоту этого же фотона в другом месте, мы получим частоту, зависящую от скорости источника по отношению к нам - наблюдателям (то есть и скорость источника и скорость приемника равноправны в этом смысле).

     Цитата Тать: "Не надо представлять фотон, как кусок синусоиды летящий нулем на оси впереди и горбы за ним. Как в таком случае выглядит фотон с ускореннного тела? Конец периода догоняет начало?"

     Во-первых, я так себе фотон не представляю. Во-вторых, почему Вы решили, что если есть эффект Доплера, то при вылете с ускоренного тела "конец периода догоняет начало?"

     Цитата Тать: "Я же обьяснил, что в окрестностях Солнца им излученное не имеет сдвига спектра, все наблюдаемое на удаленных обьектах зависит только от их скорости. Если прокатиться по разноудаленным галактикам, в каждой из них измерим разное смещение спектра Солнца."

     Вы, видимо, имеете в виду красное смещение в модели расширяющейся Вселенной? Тогда у Солнца нет этого красного сдвига, так как модель расширяющейся Вселенной рассматривает лишь расширение на космологических масштабах - то есть там, где эта модель и применима (в эту модель заложена однородная изотропная Вселенная, что неверно на малых расстояниях). И Вы, наверное, не имели в виду гравитационное красное смещение Солнца?

     Цитата Тать: "Принимаемая частота не зависит, а воспринимается большей или меньшей в зависимости от скорости приемника"

     Я не понял, что Вы подразумеваете под этими словами, что "не зависит", а "воспринимается". Поясните, а то можно подумать, что Вы считаете, что у каждого фотона есть некая своя частота, ни от кого не зависящая, но каждому наблюдателю она "кажется" другой, в зависимости от скорости наблюдателя. Или все дело в том, что Вы рассматриваете некую свою теорию фотонов? В таком случае - я пас.

[Макс Диполь]

Меня тоже удивило, Сергей, что некоторые участники не отличают скорость распространения волны от её частоты. Но к чему я задал этот вопрос. Теоретически, если эффект Доплера имеет место, то можно говорить об абсолютной скорости. Например если источник движется с некоторой скоростью, то световые волны испущеные по вектору движения будут иметь фиолетовое смещение, а волны испущенные в противоположную сторону, красное. Если бы удалось узнать эти значение, то можно было бы определить скорость источника в АСО! Однако проблема состоит в том, что эти смещения частот невозможно корректно зафиксировать. Например если регистрационные датчики будут двигаться со скоростью источника (скажем в составе некоторого прибора-излучателя), то красное и фиолетовое смещения будут компенсироваться фиолетовым и красным смещением от движения самих датчиков. В итоге мы будем иметь одинаковую частоту излучения во всех направлениях. Если же мы будем фиксировать излучаемые частоты в других системах отсчетах, мы будем наблюдать эти смещения, однако мы никак не сможем определить являются ли эти частоты собственными значениями излучения, или возникают благодоря движению регистрирующих ИСО. Возможно ли в такой ситуации поймать лису за хвост??

[bob]

Если найдёте способ, то к Ньютону и Эйнштейну добавится Ваша фамилия

[markal]

Меня тоже удивило, Сергей, что некоторые участники не отличают скорость распространения волны от её частоты. Но к чему я задал этот вопрос. Теоретически, если эффект Доплера имеет место, то можно говорить об абсолютной скорости. Например если источник движется с некоторой скоростью, то световые волны испущеные по вектору движения будут иметь фиолетовое смещение, а волны испущенные в противоположную сторону, красное.

Для одного наблюдателя не бывает двух разных смещений. Оно (смещение) или красное, или фиолетовое (или никакого ). И характеризует относительную скорость источника и приемника. Никаких абсолютных СО при этом нет.

Марк

[tcaplin]

мы никак не сможем определить являются ли эти частоты собственными значениями излучения, или возникают благодоря движению регистрирующих ИСО. Возможно ли в такой ситуации поймать лису за хвост??

...Если найдёте способ, то к Ньютону и Эйнштейну добавится Ваша фамилия 

 Для ЭМ волн частота является таким же относительным параметром, как для тел - скорость. Наблюдатели, движущиеся с разными скоростями, будут определять частоту одной и той же волны по-разному. И соотношения между частотой и скоростью наблюдателей будет соответствовать формуле Доплера.

[bob]

мы никак не сможем определить являются ли эти частоты собственными значениями излучения, или возникают благодоря движению регистрирующих ИСО. Возможно ли в такой ситуации поймать лису за хвост??

...Если найдёте способ, то к Ньютону и Эйнштейну добавится Ваша фамилия 

 Для ЭМ волн частота является таким же относительным параметром, как для тел - скорость. Наблюдатели, движущиеся с разными скоростями, будут определять частоту одной и той же волны по-разному. И соотношения между частотой и скоростью наблюдателей будет соответствовать формуле Доплера.

Конечно. Я пошутил.

[tcaplin]

Конечно. Я пошутил.

Ну вот, как спорить - так всерьез. А как добавить фамилию к Ньютону и Эйнштейну - так сразу "пошутил"... 

[Тать]

Хартиков Сергей

Чтобы не быть неправильно понятым, уточню: если мы предполагаем, что в равных условиях в одинаковых объектах возникают фотоны заданной одинаковой частоты, которую мы измеряем, находясь на этом объекте, то измеряя частоту этого же фотона в другом месте, мы получим частоту, зависящую от скорости источника по отношению к нам - наблюдателям (то есть и скорость источника и скорость приемника равноправны в этом смысле).

В момент испускания фотона он имеет определенную энергию и соответствующую частоту. Ни на расстоянии 1км или 1 св. год Вы не увидите никакого красного смещения. Но на расстоянии 5-10 млрд. св лет оно наблюдается. Та сверхновая никуда не движется как и мы относительно ее, увеличивается пространство между нами за счет расширения пространства а это две большие разницы. Это понятно?
Нарисуйте на резиновой ленте синусоиду и растяните ленту. Увидите то самое покраснение - увеличение периода.