Понятие скорости в астрономии

[Тать]

В астрономии одной из важнейших характеристик объектов является их скорость. И скорости бывают немалые, релятивистские. Похоже, что понятие скорости - вещь туманная. Вот как это понимает george telezhko :
"Пожалуйста. Скорость - это производная радиус-вектора тела по времени.
3-скорость - производная пространственного радиус-вектора по координатному времени.
Берете "одно", полагаете его покоящимся в точке с координатами (0,0,0), определяете проекции (X,Y,Z) и (X+dX,Y+dY,Z+dZ) радиус-вектора "другого" в близкие моменты времени T и T+dT по часам покоя "одного" и рассчитываете отношения приращений проекций радиус-вектора "второго" к приращению времени "одного".
Думаю невредно обсудить наши понимания скорости в отдельной теме. Постараемся держаться в рамках вселенских и не опускаться до стержней и фанеры.

Вот скорость джета больше 99,9% от С
That apparent speed, the scientists said, corresponds to a true speed of greater than 99.9 percent of light speed, which is 186,282 miles per second.
http://www.nrao.edu/pr/2005/fastblazars/
Другой объект
Далее вещество выбрасывается в виде джетов ионизованного газа в двух противоположных направлениях со скоростью, равной 1/4 скорости света !
http://www.astronet.ru/db/msg/1194212

Идея темной материи родилась из несоответсвия скоростей звезд в галактиках положенным по расчетам. Галактики должны бы развалиться.
Как все это измерено и относительно чего эти скорости?

[Хартиков Сергей]

     Измерены: доплеровские сдвиги в джетах и "видимая скорость" характерных фрагментов джетов. Скорость 0,99C - относительно самого объекта, она вычислена именно по этим данным. "Видимая скорость" - это как раз та скорость, которая так Вам нравится, когда Вы думаете, будто "релятивисты" не учитывают задержек распространения света.

[Тать]

Измерены: доплеровские сдвиги в джетах и "видимая скорость" характерных фрагментов джетов.
Раз написано через "и" то определялись отдельно. Как и "видимая скорость" характерных фрагментов джетов измерялась?.

[Хартиков Сергей]

По Вашей ссылке это написано: изучали изображения, сделанные в разные периоды времени.

[tcaplin]

 Вам, ув. Тать, очень хочется снабдить все объекты вселенной ярлычками с указание их скоростей.
 Тогда непонятно, почему у Вас нет желания прикрепить рядом ярлычки с указанием "расстояния"?
 Почему понятие "расстояние" у Вас не ассоциируется с какими-либо "абсолютами". Если есть расстояние, то обязательно есть два объекта, между которыми оно измерено.
 Тот же факт, что скорость тоже измеряется между двумя объектами, у Вас никак не закрепляется. Вы постоянно ведете к тому, что космические объекты имеют "просто скорость".
 Тот факт, что существует некоторый центр масс вселенной, относительно которого можно измерять пекулярные скорости тел, ничего в принципе в относительности природы скорости не меняет.

[Тать]

tcaplin

Тогда непонятно, почему у Вас нет желания прикрепить рядом ярлычки с указанием "расстояния"?

Потому,что определение расстояний в астрономии с такими погрешностями - до 50%, что обсуждать тут можно только предложения по улучшению методик и соответственно точности. Это отдельная емкая тема. И надо думать этим занимаются и в официальной, нефорумной науке.
Расстояния именно потому, что важно знать - относительно чего определена скорость, которая декларируется в сообщениях.
И какими методами она определялась и где уверенность, что этот метод дал верный результат.

[Тать]

tcaplin

Если есть расстояние, то обязательно есть два объекта, между которыми оно измерено.
 Тот же факт, что скорость тоже измеряется между двумя объектами, у Вас никак не закрепляется. Вы постоянно ведете к тому, что космические объекты имеют "просто скорость".

Хартиков Сергей

Измерены: доплеровские сдвиги в джетах и "видимая скорость" характерных фрагментов джетов. Скорость 0,99C - относительно самого объекта, она вычислена именно по этим данным. "Видимая скорость" - это как раз та скорость, которая так Вам нравится, когда Вы думаете, будто "релятивисты" не учитывают задержек распространения света.

Вот и все, что вы на пару имеете сказать - прописные истины.
Давай разберемся. Наш телескоп относительно наблюдаемого объекта тоже движется. То есть приемник движется относительно принимаемого излучения. Как это учитывается в регистрации и оценке доплеровского сдвига?
Сама скорость джета относительно его звезды это понятно - по разности сдвигов спектра. А вот скорость всей компании относительно нас?
По вялости ответов я сужу, что у вас вопросов не возникает и это странно.

[george telezhko]

Давай разберемся. Наш телескоп относительно наблюдаемого объекта тоже движется. То есть приемник движется относительно принимаемого излучения. Как это учитывается в регистрации и оценке доплеровского сдвига?
Сама скорость джета относительно его звезды это понятно - по разности сдвигов спектра. А вот скорость всей компании относительно нас?
По вялости ответов я сужу, что у вас вопросов не возникает и это странно.

Наш телескоп никуда не движется - это начало координат нашей системы отсчета.
Скорость всей компании относительно нас - вроде бы, определяется по сдвигам спектров. Астрономы поправят, но сколько помню, красное смещение - это и есть тот самый сдвиг спектра, который интерпретируется как доплеровское смещение при движении от нас, а фиолетовое - при движении к нам.

[Тать]

george, именно Вы причина этого вопроса. Только что был разговор о двух лучах от источников с разной скоростью и Вы там задали вопрос о неодновременности прихода на приемники, имеющие разную скорость. Это предполагает, что от скорости приемника относительно принимаемого света что то зависит. Так как?

[george telezhko]

george, именно Вы причина этого вопроса. Только что был разговор о двух лучах от источников с разной скоростью и Вы там задали вопрос о неодновременности прихода на приемники, имеющие разную скорость. Это предполагает, что от скорости приемника относительно принимаемого света что то зависит. Так как?

Я отстаивал идею о том, что скорость света инвариантна по отношению к движению источника и к движению приемника. То есть, если я перепрыгну с одного приемника на другой, движущийся относительно первого, то я не замечу разницы в скорости принимаемого электромагнитного излучения. Ну и если два источника летят с разными скоростями относительно меня, то между скоростями их излучений я тоже не замечу разницы.

Если я что-то путаю - дайте, пожалуйста, ссылку на коммент, где я написал про "неодновременность прихода на приемники, имеющие разную скорость". Мало ли, может, недосып сказался

[Тать]

george telezhko

дайте, пожалуйста, ссылку на коммент, где я написал про "неодновременность прихода на приемники, имеющие разную скорость". Мало ли, может, недосып сказался

ну если недосып, то я и искать не буду. С кем не бывает - сам такой.
Начнем с начала. Скорость С во всех ИСО одинакова, утверждаете Вы вслед за АЭ. Это значит, что излученный свет удаляется от источника независимо от скорости источника со скоростью С.
Также справедливо и обратное - приближается к приемнику с С независимо от  скорости приемника.
Явление, выражающееся в сдвиге спектра источника в красную сторону, приписывается эффекту имени Доплера. Справедливость этого вызывает сомнения.

1.Свет, излучившись из источника, теряет с ним всякую связь и дальше распространяется таким, каким был излучен. Согласны?
2. Нет, так этому есть наблюдательное подтверждение - свет звезд нашей Галактики не имеет больших Z.
3. Свет далеких объектов мы видим с большим красным смещением, например:
"Ближайший и наиболее яркий квазар (3С 273) имеет блеск около 13m и красное смещение z = 0,158 (что соответствует расстоянию около 2 млрд. световых лет). " Википедия
Надо думать и из окрестностей квазара наша Галактика видима с таким же z = 0,158.(какой она была 2 млрд.  лет назад)
4. Согласно п1. свет отправился в путь с нормальным спектром, совпадающим с лабораторным.
Прибыл с красным смещением.
5. На приемной стороне свет в приемник попадает с той же скоростью С. И здесь нет местной причины для смещения спектра.
Так причем здесь эффект Доплера? Мы говорим об определении скорости (и расстояния) по красному смещению.

[george telezhko]

Начнем с начала. Скорость С во всех ИСО одинакова, утверждаете Вы вслед за АЭ. Это значит, что излученный свет удаляется от источника независимо от скорости источника со скоростью С. Также справедливо и обратное - приближается к приемнику с С независимо от  скорости приемника.

Вы сами недавно написали, что это для Вас понятные азы, и что Вы с этим не спорите. При обсуждении того, что свет ни в какой ИСО точно такой же свет не обгоняет, и что свет ни в какой ИСО не проявляет анизотропии скорости. Из этого следует, что скорость света не зависит от ИСО.

Явление, выражающееся в сдвиге спектра источника в красную сторону, приписывается эффекту имени Доплера. Справедливость этого вызывает сомнения.

1.Свет, излучившись из источника, теряет с ним всякую связь и дальше распространяется таким, каким был излучен. Согласны?

Согласен (хотя есть гипотеза о том, что сферический фронт излучения испытывает возрастающее гравитационное влияние масс, охватываемой этим фронтом - а внешние массы создают примерно эквипотенциальный фон и не влияют). Но есть разногласия в разных ИСО, каким он был излучен: синим или красным.

2. Нет, так этому есть наблюдательное подтверждение - свет звезд нашей Галактики не имеет больших Z.

Не имеет - значит, звезды нашей Галактики не слишком быстро удаляются от нас (если природа красного смещения - доплеровская, конечно)

3. Свет далеких объектов мы видим с большим красным смещением, например:
"Ближайший и наиболее яркий квазар (3С 273) имеет блеск около 13m и красное смещение z = 0,158 (что соответствует расстоянию около 2 млрд. световых лет). " Википедия
Надо думать и из окрестностей квазара наша Галактика видима с таким же z = 0,158.(какой она была 2 млрд.  лет назад)

Наверное, только он уже и не квазар, возможно.

4. Согласно п1. свет отправился в путь с нормальным спектром, совпадающим с лабораторным. Прибыл с красным смещением.

Поскольку п.1 сформулирован неточно, то неточность прячется и здесь. В одной и той же ИСО тождественность спектра сохраняется, но в ИСО с разными скоростями относительно источника эти спектры разные из-за Доплера. Стало быть, как был с красным смещением - так и прибыл, если ИСО удаляется.

5. На приемной стороне свет в приемник попадает с той же скоростью С. И здесь нет местной причины для смещения спектра.
Так причем здесь эффект Доплера? Мы говорим об определении скорости (и расстояния) по красному смещению.

Эффект Доплера при том, что источник удаляется от нас. Излучает более красно, свет летит, не испытывая никакого влияния, прилетает керасным - и мы определяем скорость источника. Кстати, в радиолокации тоже применяется это свойство, только там еще круче: излучается одна частота, а после отражения от движущегося объекта приходит другая
А определение расстояния по красному смещению имеет эмпирическую природу: берут просто и применяют формула Хаббла в обратном порядке.

[Тать]

george telezhko Вот набор Ваших утверждений

Но есть разногласия в разных ИСО, каким он был излучен: синим или красным.

в ИСО с разными скоростями относительно источника эти спектры разные из-за Доплера.

Эффект Доплера при том, что источник удаляется от нас. Излучает более красно, свет летит, не испытывая никакого влияния, прилетает керасным - и мы определяем скорость источника.

Заблуждения Ваши глубокиии иииии иии (эхо называется) От чего зависит и откуда берется свет, излученный звездой? Атомами вещества звезды. Длина волны излучения зависит от чего угодно, но не от далекого наблюдателя. Прочитайте эту последнюю цитату: как это он излучился более красным? Что то случилось с веществом звезды? Вы можете думать что угодно, но излучает вещество звезды те же длины волн, которые мы можем измерить в лаборатории. Вы утверждаете

свет летит, не испытывая никакого влияния

значит таким он должен долететь до далекого наблюдателя.

Далее

Из этого следует, что скорость света не зависит от ИСО.

что это значит в физическом смысле? Что периоды длины волны света набегают на приемник со скоростью С и нет причин даже для малейшего сдвига спектра. Красный сдвиг получится, если вместо двух периодов за единицу времени придет один - длина принимаемой волны в два раза больше, "красней"

Кстати, в радиолокации тоже применяется это свойство, только там еще круче: излучается одна частота, а после отражения от движущегося объекта приходит другая

Кстати, в радиолокации излучаются импульсы относительно низкой частоты повторения на высокой несущей. И сравнивается фаза отраженного и излученного импульса. Что творится с несущей - никого не интересует, поскольку при демодуляции приходящего сигнала остается огибающая отраженного импульса и теряется несущая.

Если Вы все прочитали и вникли, то такой вопрос ждет ответа: зависит ли длина волн в спектре звезды от чего либо, кроме ее состава?
И: если излученная длина волны летит в пространстве, меняется ли по ходу?

[george telezhko]

Если Вы все прочитали и вникли, то такой вопрос ждет ответа: зависит ли длина волн в спектре звезды от чего либо, кроме ее состава?
И: если излученная длина волны летит в пространстве, меняется ли по ходу?

Прочитал и вник. Сам слышал, как меняется частота звука при проезжании мимо быстро едущего средства. Само для себя оно как звучало, так и звучит, а вот неподвижный прибор такого не думает.

Всяк атом в системе своего покоя излучает одинаково, а вот, когда атомы движутся относительно приемника, приемник чувствует разные частоты/длины волн от атомов, летящих к нему, и атомов, летящих от него. Это вызывает так называемое доплеровское уширение спектров излучения (и поглощения, соответственно) атомов. Это хорошо известная в физике вещь.

Если звезда со всеми своими излучающими атомами движется относительно приемника, то весь спектр ее излучения для приемникаДоплеру - хотя сами атомы об этом не знают и честно излучают, как излучают атомы рядом с приемником.

[Тать]

george telezhko

Прочитал и вник.

? Увы, а я надеялся.

Сам слышал, как меняется частота звука при проезжании мимо быстро едущего средства.

В этом случае имеется дело со средой - воздухом. Гудок стоящего паровоза, допустим - синус, достигает уха слушателя неизмененным со скоростью звука в воздухе.
Приближающийся гудок создает первое уплотнение воздуха при первом максимуме синуса в плоскости своей мембранны или что там у него. Это уплотнение начинает удаляться со скоростью звука. Но гудок следует за этим уплотнением и создает следующее от второго максимума синусоиды ближе к первому уплотнению, чем в случае неподвижного гудка. И это действительно эффект Доплера.

Еще раз повторяю, что атом конкретного вещества излучает конкретную длину волны
независимо от скорости движения атома. Или у Вас есть своя теория, объясняющая длины волн излучения атома?
Скажем натрий в пламени дает желтую линию в спектре. Излучилась соответствующая длина волны и полетела со скоростью С.

" Если скорость системы источника относительно системы приёмника составляет v (в случае метагалактического красного смещения v - это лучевая скорость), то

Z=sqrt[(c+v)/(c-v) -1)]
 http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%BE%D1%81%D0%BC%D0%BE%D0%BB%D0%BE%D0%B3%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%BE%D0%B5_%D0%BA%D1%80%D0%B0%D1%81%D0%BD%D0%BE%D0%B5_%D1%81%D0%BC%D0%B5%D1%89%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5
и не только Вы так считаете, как следует из ссылки на википедию. Но логики в этом нет.
Скорость имеется в виду относительно приемника, но при Вселенских масштабах и времени достижения светом приемника в десяток млрд лет его там, относительно чего скорость, еще нет. Вас это не смущает?
Естественно то, что свет излучается уже покрасневшим, не терпит никакой критики, поскольку он не может быть излучен со смещениями для всех разноскоростно удаляющихся приемников одновременно. Хотя этот довод лишний, достаточно того, что за частоту ответственен состав излучающего вещества.
Не разочаровывайте меня, постарайтесь еще раз вникнуть.

[Хартиков Сергей]

     Цитата Тать: "Скорость имеется в виду относительно приемника, но при Вселенских масштабах и времени достижения светом приемника в десяток млрд лет его там, относительно чего скорость, еще нет. Вас это не смущает?
Естественно то, что свет излучается уже покрасневшим, не терпит никакой критики, поскольку он не может быть излучен со смещениями для всех разноскоростно удаляющихся приемников одновременно. Хотя этот довод лишний, достаточно того, что за частоту ответственен состав излучающего вещества."

     Глядя на эти Ваши высказывания, Тать, становится понятно, что Вас беспокоит: Вы умудряетесь одновременно рассуждать то, используя относительность времени ОТО, то абсолютность времени ньютоновой механики. Это несовместимые понятия. То у Вас свет достигает нас и мы его регистрируем, а то - он был излучен, когда нашего места в пространстве еще не было.
     Если не будете путать понятия, все станет проще. Если Вы говорите о космологии ОТО, то время относительно, локальное время каждой точки не совпадает с мировым временем, поэтому для каждой точки можно говорить, что один и тот же атом излучил одну и ту же волну с разными смещениями. И в этом нет никакого противоречия, раз допускается относительность времени. Атом, действительно, излучает одну и ту же длину волны, но только по ЛОКАЛЬНОМУ времени этого атома, и разную - локальному времени другой точки (или по мировому времени).
     Если будете рассуждать о ньютоновской космологии, то время абсолютно, и Вам придется использовать эффект Доплера для красного смещения. Атом всегда испускает одну длину волны по всем временам, но покраснение объясняется эффектом Доплера.

     Что же касается Вашего Скорость имеется в виду относительно приемника, но при Вселенских масштабах и времени достижения светом приемника в десяток млрд лет его там, относительно чего скорость, еще нет. Вас это не смущает?, то если уж Вы говорите об этом излучающем атоме, то Вы выбрали систему отсчета, а значит всегда существуют все точки этой системы отсчета. И среди этих точек есть та, в которой находимся теперь мы (хотя раньше нас здесь и не было, но точка пространства была). Другого способа рассуждения (без использования понятия система отсчета) человечество еще не придумало.

[Тать]

Хартиков Сергей

То у Вас свет достигает нас и мы его регистрируем, а то - он был излучен, когда нашего места в пространстве еще не было.

нашего места в пространстве еще не было - было сказано, что нас там не было. Так же и тот свет, который мы принимаем сейчас, излучен был из места, где излучателя сейчас нет.

места в пространстве еще не было

возможно и такое, но какая разница?
Вы сворачиваете разговор на ОТО, проторенная дорожка. Видимо Ваш опыт такой, что ее привлечение всегда затыкает рот оппоненту.

Атом всегда испускает одну длину волны по всем временам, но покраснение объясняется эффектом Доплера

можно утром стулья, вечером деньги. Но деньги вперед.
Свет излучившись отрывается от излучателя и ни с ним, ни с его СО больше не связан. И так на протяжении 10 млрд лет. В СО приемника этот свет имеет скорость С или нет? Откуда красное смещение? Вы себе физику дела совсем не представляете, только матмодель с разными СО.
Так нужно же еще и думать о применимости.
откуда все же красное смещение я понимаю. Но сейчас разговор о НЕ ДОПЛЕРОВСКОМ СМЕЩЕНИИ в данном случае. Неприменимо. Прочитайте про звук в воздухе и поймите разницу.

Вы умудряетесь одновременно рассуждать то, используя относительность времени ОТО

ни в коем случае. Предпочитаю обходиться неотносительной реальностью. Не надо мне лепить мне несвойственное.

поэтому для каждой точки можно говорить, что один и тот же атом излучил одну и ту же волну с разными смещениями.

Вы хоть понимаете смысл написанного?! Что же по Вашему разное смещение если не разные длины волн? Неграмотно.

И в этом нет никакого противоречия, раз допускается относительность времени.

Да, Вы готовы что угодно допустить.

Атом, действительно, излучает одну и ту же длину волны, но только по ЛОКАЛЬНОМУ времени этого атома, и разную - локальному времени другой точки

Раз уж на то пошло, то и это Вы трактуете как Бог на душу положит.
Относительность времени означает его неодновременность (чушь конечно, но это отдельный разговор) но не разный ход времени. А для света все равно - ни фотоны, ни периоды волны не нумерованы. Длина волны тут не при чем.

[Хартиков Сергей]

     Цитата Тать: "Да, Вы готовы что угодно допустить."

     Конечно, нет.

     Цитата Тать: "Раз уж на то пошло, то и это Вы трактуете как Бог на душу положит. Относительность времени означает его неодновременность (чушь конечно, но это отдельный разговор) но не разный ход времени. А для света все равно - ни фотоны, ни периоды волны не нумерованы. Длина волны тут не при чем."

     Ну, нет же. Относительность времени - это и неодновременность и разный темп.

     Цитата Тать: " Вы хоть понимаете смысл написанного?! Что же по Вашему разное смещение если не разные длины волн? Неграмотно."

     Вы внимательно прочитайте мое предложение, на которое Вы сослались: "поэтому для каждой точки можно говорить, что один и тот же атом излучил одну и ту же волну с разными смещениями."
     Где я в ней писал о ДЛИНЕ волны? Я писал об одной и той же ВОЛНЕ, имея в виду одно и то же событие (акт) излучения.

     Цитата Тать: "Свет излучившись отрывается от излучателя и ни с ним, ни с его СО больше не связан. И так на протяжении 10 млрд лет. В СО приемника этот свет имеет скорость С или нет? Откуда красное смещение? Вы себе физику дела совсем не представляете, только матмодель с разными СО. Так нужно же еще и думать о применимости."

     Вас почитать, Тать, так никто, кроме Вас не думает В ньютоновом представлении свет - это и есть круги на воде. И именно это представление так Вам нравится, насколько я Вас понимаю.

     Цитата Тать: "Вы сворачиваете разговор на ОТО, проторенная дорожка. Видимо Ваш опыт такой, что ее привлечение всегда затыкает рот оппоненту."

     Полегче, уважаемый Тать. Я рот никому не затыкал. Я не сворачивал на ОТО: лишь употреблял две известные космологии - ньютонову и ОТО.

     Цитата Тать: "нашего места в пространстве еще не было - было сказано, что нас там не было. Так же и тот свет, который мы принимаем сейчас, излучен был из места, где излучателя сейчас нет."

     Вы уж определитесь, каким представлением пользуетесь, потому что Ваша "неотносительная реальность" дает возможность очень вольно поступать с терминами, которые Вы заимствуете от из ОТО, то из Ньютона.

[george telezhko]

Еще раз повторяю, что атом конкретного вещества излучает конкретную длину волны
независимо от скорости движения атома. Или у Вас есть своя теория, объясняющая длины волн излучения атома?
Скажем натрий в пламени дает желтую линию в спектре. Излучилась соответствующая длина волны и полетела со скоростью С.

Атом излучает определенную частоту, поскольку речь об энергии. А приемник принимает другую - это широко известный в практике спектроскопии газов факт. Слава Богу, с этим делом я работал практически более десятка лет. Извините, убеждать Вас в этом у меня нет интереса. А теорию рассказывать - тем более, раз уж Вас и практика не убеждает.

А если все-таки любопытство имеете, наполните оптическую кюветку, скажем, фтористым водородом с давлением порядка 0,01 атм и измерьте спектр его пропускания с разрешением 0.001 см^-1 в диапазоне 4000 - 4100 см^-1 (там есть парочка сильных линий). А я Вам заранее дам результат, который Вы должны получить, исходя из доплеровского уширения + аппаратное уширение. А Вы попробуйте объяснить уширение этих линий поглощения Вам известным способом, с формулой расчета.

P.S. Мой пример с воздухом вполне корректен, поскольку в нем приемник не движется относительно среды.

[Дмитрий Вибе]

Тать, Ваша манера ведения разговора меня начинает напрягать.