Эффект Доплера и принцип относительности

Разговоры на отвлеченные темы

Модераторы: morozov, mike@in-russia

Аватара пользователя
sertom
Сообщения: 169
Зарегистрирован: Чт май 08, 2014 6:48
Откуда: Волгоград
Контактная информация:

Эффект Доплера и принцип относительности

Номер сообщения:#1   sertom » Пт янв 12, 2018 12:16

Выложил на своем сайте уже 5-ю (переработанную и дополненную) редакцию статьи "Эффект Доплера" http://modsys.narod.ru/Stat/Stat_Est/Dopler5.html http://modsys.narod.ru/Stat/Stat_Est/Dopler5doc.zip , где рассмотрел различные как классические, так и релятивистские формулы эффекта Доплера (ЭД), а также проанализировал не только экспериментальные данные, полученные при проведение натурных экспериментов, но и экспериментальные данные, полученные при проведение вычислительных экспериментов на созданных мною математических моделях этого эффекта, как, в математической пустоте, так и в среде с переменной оптической плотностью. Как по самим формулам (имитаторам этого эффекта) так и по математическим моделям с точки зрения математики у меня никаких вопросов нет, а вот по поводу трактовки частного, т.е. для ИСО, динамического, т.е. для физических явлений, принципа относительности (ПО) у меня по результатам вычислительных экспериментов возникли вопросы.

Дело в том, что в современной трактовке этот принцип формулируется очень кратко, а именно так, что "уравнения физических законов инвариантны к преобразованиям времени, координат и скоростей из одной ИСО в другую ИСО". А с такой формулировкой у меня по данным вычислительных экспериментов на математических моделях классического и релятивистского ЭД можно сделать и вывод о том, что уравнение классического ЭД инвариантно к преобразованиям Галилея, а уравнения релятивистского ЭД не инвариантны к преобразованиям Лоренца. Хотя, я, конечно, понимаю, что формулы классического и релятивистского ЭД это не физические законы, которые должны быть отражены в математических моделях этих эффектов, а просто имитаторы, т.е. симуляторы (или симулянты) этого эффекта, которые позволяют быстро вычислить результат при этом эффекте. Но, все таки именно об инвариантности этих формулах говорят при рассмотрение ПО. Поэтому, начнем с того правильно ли я понимаю этот принцип в трактовке Эйнштейна, которую я дам в развернутом виде.

"Различные физические явления при рассмотрение их В различных ИСО не только наблюдаются нами в экспериментах протекающими одинаково, но и описываются теми же формулами физических законов при преобразовании времени, координат и скоростей из одной ИСО в другую ИСО для их использования в этих формулах, которые дают при этом один и тот же результат".

Хотя тут можно сказать и по другому, что, если те же явления протекают в исходной ИСО, но наблюдаются нами ИЗ различных ИСО, когда время, координаты и скорости преобразуются из одной ИСО в другую, то при этом явления тоже и наблюдаются одинаково и формулы дают одинаковый результат с преобразованными (видимыми из нашей ИСО) параметрами. А, если сформулировать мой вопрос в практической плоскости, то он будет звучать так. У нас имеется экспериментальная установка на которой мы находясь на Земле проводим серию экспериментов и получаем какую то экспериментальную зависимость, например, величины ЭД в функции от углов наблюдения или смещения линий в интерферометре Майкельсона в функции от угла поворота установки. Эти экспериментальные данные отлично аппроксимируются расчетной кривой, например, полученной по имеющейся у нас формуле ЭД. Теперь мы со своей установкой садимся в ракету и летим с постоянной скоростью относительно Земли и проводим на нашей установке новую серию экспериментов.

Теперь вопрос. Будут ли и эти экспериментальные данные так же отлично аппроксимироваться кривой по имеющейся у нас формуле ЭД, если мы знаем скорость ракеты относительно Земли и можем преобразовать время, координаты и скорости из одной ИСО (Земля) в другую ИСО (ракета)? Хотя тут можно предложить и другой вариант, а именно то, что мы наблюдаем из разных ИСО за одним и тем же явлением протекающем за пределами наших ИСО, что предположительно должно дать тот же результат. А для определенности можно принять, что у нас исходной ИСО будет абсолютная система отсчета (АСО), где в классической механике у нас будет покоится эфир, т.к. для релятивистской механики это не имеет никакого значения. При этом, желательно в обсуждение ссылаться на работы самого Эйнштейна, чтобы с одной стороны не заниматься обсуждением чьих то домыслов, а с другой стороны не выглядеть святее папы римского.

P.S. Несколько лет тому назад (не помню кто и на каком форуме) привел формулу продольного ЭД (4-7) и написал, что она получена исходя из принципов ОТО и здесь V1 и V2 это скорости приёмника (наблюдателя) и передатчика, а с1 и с2 это скорость света в точке приема и в точке излучения. Эта формула очень похожа на формулу общего ЭД Айвса (4-5), который выводил ее исходя из эфирной концепции Лармора-Лоренца, а не исходя из СТО, т.к. был ярым противником СТО (здесь b1=V1/c и b2=V2/c). Но сейчас сторонники СТО говорят, что она полностью соответствует СТО и здесь углы и скорости V1 и V2 берутся в произвольной ИСО, где в данный момент находится наблюдатель. Но меня интересует не это, а то, что в формуле (4-7) используются скорости света около источника с2 и около приемника с1, а я считал, что это я первым предложил это уточнение, но для классической формулы ЭД. Поэтому у меня просьба к автору сообщения о формуле (4-7) откликнуться и подсказать, где можно прочитать про эту формулу.
\nu = \nu_0\frac{(1 - V_1/c_1)\sqrt(c_2^2-V_2^2}{(1 - V_2/c_2)\sqrt(c_1^2-V_1^2}\qquad\mbox{(4-7)}
\nu = \nu_0\frac{(1-b_1\cos(Q_1))\sqrt(1-b_2^2)}{(1-b_2\cos(Q_2))\sqrt(1-b_1^2)}\qquad\mbox{(4-5)}
P.P.S. Т.к. латекс не работает, то приведу и обычную запись этих формул

v = v0*[(1 - V1/c1)*sqrt(c2^2-V2^2)] / [(1 - V2/c2)*sqrt(c1^2-V1^2)] (4-7)

v =v0*[(1 – b1*cos(Q1)) * sqrt(1 – b2^2)] / [(1 – b2*cos(Q2)) * sqrt(1 – b1^2)] (4-5)

С наилучшими пожеланиями Сергей Юдин.
Последний раз редактировалось sertom Пт янв 12, 2018 16:34, всего редактировалось 1 раз.

Аватара пользователя
morozov
Сообщения: 30204
Зарегистрирован: Вт май 17, 2005 18:44
Откуда: с Уралу
Контактная информация:

Re: Эффект Доплера и принцип относительности

Номер сообщения:#2   morozov » Пт янв 12, 2018 13:39

Т.к. латекс не работает
Рабортают кнопки "equation"
С уважением, Морозов Валерий Борисович

Анж
Сообщения: 227
Зарегистрирован: Вт мар 15, 2016 16:43

Re: Эффект Доплера и принцип относительности

Номер сообщения:#3   Анж » Пт янв 12, 2018 14:29

morozov писал(а):
Пт янв 12, 2018 13:39
Т.к. латекс не работает
Рабортают кнопки "equation"
Ага, нажимаете equation , и идете в редактор формул. После того как формулу импортировали в текст, нужно еще по два знака стереть с обоих сторон. Там что-то вроде этого "[/" после и перед equation, у которых ихние квадратные скобочки должны остаться на месте.

А на счет инвариантности СТО, так это нашего брата дурят. Используют преобразования Галилея для относительной скорости, а потом уменьшают на некое число равное священному корню. Думаете, относительная скорость 10м/с, перестанет быть относительной если станет 8м/с?
Попробуйте стать на место товарища в СТО-шной подвижной системе через его 1 секунду :
посмотрите направо и увидите свет ушедший на 300000км, и налево и увидите якобы неподвижную систему, например, в 200000км. Можете сколько угодно высчитывать сколько времени прошло в этой неподвижной системе, но своими глазами Вы увидите 500000км между неподвижной системой и световым сигналом через свою родную секунду. :mrgreen:

Аватара пользователя
sertom
Сообщения: 169
Зарегистрирован: Чт май 08, 2014 6:48
Откуда: Волгоград
Контактная информация:

Re: Эффект Доплера и принцип относительности

Номер сообщения:#4   sertom » Пт янв 12, 2018 16:39

morozov писал(а):
Пт янв 12, 2018 13:39
Т.к. латекс не работает
Рабортают кнопки "equation"
Что то не видно, что они работают, т.к. мои формулы в латексе вы окружили "equation", но я их вообще не вижу у себя на экране. Хотя в самом тексте они есть.

С наилучшими пожеланиями Сергей Юдин.

Аватара пользователя
sertom
Сообщения: 169
Зарегистрирован: Чт май 08, 2014 6:48
Откуда: Волгоград
Контактная информация:

Re: Эффект Доплера и принцип относительности

Номер сообщения:#5   sertom » Пт янв 12, 2018 16:41

Анж писал(а):
Пт янв 12, 2018 14:29
А на счет инвариантности СТО, так это нашего брата дурят. Используют преобразования Галилея для относительной скорости, а потом уменьшают на некое число равное священному корню.
К сожалению, там все на порядок сложнее, чем вы нарисовали. И у меня, например, не проходит вычислительный эксперимент по 2-ой модели, когда сам процесс моделируется в исходной ИСО, но за ним наблюдают из ИСО, движущейся относительно нее с некоторой скоростью. Хотя, моделирование в новой ИСО после начального преобразования времени, координат и скоростей идет так, как и должно быть. Вот только я до сих пор не могу понять о каком варианте моделирования говорил Эйнштейн, когда формулировал свой ПО. Вернее сказать, о моделировании и о вычислительном эксперименте он ничего не говорил, т.к. предполагал проведение только натурного эксперимента на самом объекте, а не на его модели. И вообще, его формулировки ПО очень неоднозначны, поэтому я и прошу всех, кто может их уточнить ссылками на самого Эйнштейна помочь мне разобраться с его ПО. Например, в своей знаменитой статье 1905 года он написал

«Законы, по которым изменяются состояния физических систем, не зависят от того, к которой из двух координатных систем, движущихся относительно друг друга равномерно и прямолинейно, эти изменения состояния относятся».

«Не только в механике, но и в электродинамике никакие свойства явлений не соответствуют понятию абсолютного покоя и даже, более того, — к предположению, что для всех координатных систем, для которых справедливы уравнения механики, справедливы те же самые электродинамические и оптические законы ... свет в пустоте всегда распространяется с определенной скоростью V, не зависящей от состояния движения излучающего тела».

Вот из этих его цитат я и сформулировал свое понятие его ПО, где все сводится, как я понял, только к формулам различных законов, но ничего не говорится о том, как мы будем проверять эти формулы. Хотя и догадываюсь, что по наблюдаемым данным. Но опять таки не понятно мы будем наблюдать из своих различных ИСО за движением тел в той же самой инерциальной системе (ИС) или уже за другими ИС, которые будут двигаться со скоростями рассчитанными для наших ИСО. И что подразумевается под наблюдаемыми данными, если речь идет о них.

С наилучшими пожеланиями Сергей Юдин.

Анж
Сообщения: 227
Зарегистрирован: Вт мар 15, 2016 16:43

Re: Эффект Доплера и принцип относительности

Номер сообщения:#6   Анж » Пт янв 12, 2018 18:18

sertom писал(а):
Пт янв 12, 2018 16:41
К сожалению, там все на порядок сложнее, чем вы нарисовали. И у меня, например, не проходит
Боюсь, что именно так, как я нарисовала. Поэтому и не проходит. Вам обрисовали процесс от и до, и не надо его ковырять, усложнять. Такими сложностями разработчики сами не озадачивались.
sertom писал(а):
Пт янв 12, 2018 16:41
Вот из этих его цитат я и сформулировал свое понятие его ПО, где все сводится, как я понял, только к формулам различных законов, но ничего не говорится о том, как мы будем проверять эти формулы. Хотя и догадываюсь, что по наблюдаемым данным.
Проверить эти формулы невозможно. Это просто набор декларированных постулатов в математической обработке. Мы не можем наблюдать никаких чужих данных. Зато на бумажке можете считать себе сколько угодно.
Кстати,
sertom писал(а):
Пт янв 12, 2018 16:41
. свет в пустоте всегда распространяется с определенной скоростью V, не зависящей от состояния движения излучающего тела.
откуда при таком постулате берется эффект Доплера? Из-за относительно движения источника и приемника? Ну, хорошо, пусть источник движется 200км/с, относительно приемника. Дальше что? Ничего, даже если бы она 250 была. Скорость света в системе приемника 300000км/с. Все.
А вот когда Вы начинаете из скорости света вычитать, или складывать с ней скорость источника, то в результате у Вас относительная скорость света получается, которой в СТО не место. Про которую строго настрого говориться, что ее нельзя складывать со скоростью источника. Что это за относительная скорость источника 299800км/с? С чего это он так разогнался? :mrgreen:

Аватара пользователя
Коллега из Тамбова
Сообщения: 2441
Зарегистрирован: Чт окт 11, 2012 23:31
Откуда: с Воркуты

Re: Эффект Доплера и принцип относительности

Номер сообщения:#7   Коллега из Тамбова » Пт янв 12, 2018 21:33

А что источник света? Это электрон в атоме, а не ракета, и не поезд и не спиралька в лампочке. А электрон в атоме никогда не покоится, даже если атом движется прямолинейно и равномерно. И в СТО Пуанкаре - Эйнштейна есть рациональное зерно. Скорость света не зависит от скорости источника, т.к. свет это электромагнитная волна. Свет не имеет инерции, следовательно не подчиняется второму закону Ньютона и не запоминает скорость источника, вот в чем все дело. Свойство положительной материи (свет) резко отличаются от свойств отрицательной (темной) материи. А эффект Доплера возникает из-за изменения частоты электромагнитной волны движущегося от нас тела. Тело имеет инерцию, вот нам и кажется, что меняется частота, а не самом деле она не меняется. Красное смещение говорит, что тело движется от нас, а фиолетовое смещение говорит, что тело движется к нам.

Время надо конечно из СТО убирать, т.к. Иван Васильевич говорит, что время не вещественно, не является физическим понятием, а есть просто счётчик для нашего удобства.
Свободы сеятель пустынный,
Я вышел рано, до звезды.
Рукою чистой и безвинной
В порабощённые бразды
Бросал живительное семя.
Не потерял я, братцы, время,
Благие мысли и труды.
ПОСМОТРИ, что там http://www.naupri.ru/journal/749 там фундаментальное открытие.

Аватара пользователя
sertom
Сообщения: 169
Зарегистрирован: Чт май 08, 2014 6:48
Откуда: Волгоград
Контактная информация:

Re: Эффект Доплера и принцип относительности

Номер сообщения:#8   sertom » Сб янв 13, 2018 10:47

Анж писал(а):
Пт янв 12, 2018 18:18
Боюсь, что именно так, как я нарисовала. Поэтому и не проходит. Вам обрисовали процесс от и до, и не надо его ковырять, усложнять. Такими сложностями разработчики сами не озадачивались.
А где вы увидели у меня усложнения? Я все преобразования делаю строго согласно СТО. Вот только результат получается разный, когда я в 1-м вычислительном эксперименте преобразую параметры из АСО в ИСО и там моделирую процесс с этими параметрами, а во 2-м вычислительном эксперименте я сам процесс моделирую в АСО, а получающиеся текущие параметры (координаты, скорости и время) потом по ходу эксперимента преобразую из АСО в ИСО.
Анж писал(а):
Пт янв 12, 2018 18:18
Проверить эти формулы невозможно. Это просто набор декларированных постулатов в математической обработке. Мы не можем наблюдать никаких чужих данных. Зато на бумажке можете считать себе сколько угодно.
Вот я на бумажке их и проверяю.
Анж писал(а):
Пт янв 12, 2018 18:18
Кстати,
sertom писал(а):
Пт янв 12, 2018 16:41
. свет в пустоте всегда распространяется с определенной скоростью V, не зависящей от состояния движения излучающего тела.
откуда при таком постулате берется эффект Доплера?
Не понял, что вы тут увидели оригинального и при чем тут ЭД. То, что скорость не материальных тел, а различных волн, не зависит от скорости источника это всегда утверждалось и в классике, например, для скорости звука в его среде распространения, коей является воздух. А ЭД по определению в разных ИСО зависит только от скорости источника и приемника в этих ИСО, хотя, как следует из вышеприведенной формулы (4-7) зависит и от скорости сигнала, которая в разных ИСО будет разной, но она при этом тоже ни как не зависит от скорости источника.

С наилучшими пожеланиями Сергей Юдин.

Аватара пользователя
sertom
Сообщения: 169
Зарегистрирован: Чт май 08, 2014 6:48
Откуда: Волгоград
Контактная информация:

Re: Эффект Доплера и принцип относительности

Номер сообщения:#9   sertom » Сб янв 13, 2018 10:59

Коллега из Тамбова писал(а):
Пт янв 12, 2018 21:33
А эффект Доплера возникает из-за изменения частоты электромагнитной волны движущегося от нас тела. Тело имеет инерцию, вот нам и кажется, что меняется частота, а не самом деле она не меняется.
Нет, изменяется именно частота принятого сигнала, т.к. ЭД и возникает из за частотной модуляции сигнала сначала на источнике и потом на приемнике. А вот при чем тут инерция тел, которая имеет отношение к движению самих тел, а не к сигналу, не понятно, т.к. вы сами написали, что сигнал в виде волн никакой инерции не имеет.

С наилучшими пожеланиями Сергей Юдин.

Анж
Сообщения: 227
Зарегистрирован: Вт мар 15, 2016 16:43

Re: Эффект Доплера и принцип относительности

Номер сообщения:#10   Анж » Сб янв 13, 2018 13:30

sertom писал(а):
Сб янв 13, 2018 10:47


А где вы увидели у меня усложнения? Я все преобразования делаю строго согласно СТО. Вот только результат получается разный, когда я в 1-м вычислительном эксперименте преобразую параметры из АСО в ИСО и там моделирую процесс с этими параметрами, а во 2-м вычислительном эксперименте я сам процесс моделирую в АСО, а получающиеся текущие параметры (координаты, скорости и время) потом по ходу эксперимента преобразую из АСО в ИСО.
Вот здесь и усложняете. Не рассчитана СТО на одинаковый результат, как бы это не постулировалось. В СТО можно сходить "туда", на бумажке естественно, и вернуться "обратно". Но нельзя, например, сократить пространство в подвижной системе, потом посчитать ее неподвижной и теперь сократить пространство в бывшей неподвижной. Очень быстро пространства не останется совсем. Эта такая однобокая теория.
sertom писал(а):
Сб янв 13, 2018 10:47
... но она при этом тоже ни как не зависит от скорости источника.
Ага, вот и попробуйте обойтись без скорости источника в расчетах, раз от нее ничего не зависит. :)

Аватара пользователя
sertom
Сообщения: 169
Зарегистрирован: Чт май 08, 2014 6:48
Откуда: Волгоград
Контактная информация:

Re: Эффект Доплера и принцип относительности

Номер сообщения:#11   sertom » Сб янв 13, 2018 15:36

Анж писал(а):
Сб янв 13, 2018 13:30
Вот здесь и усложняете. Не рассчитана СТО на одинаковый результат, как бы это не постулировалось. В СТО можно сходить "туда", на бумажке естественно, и вернуться "обратно". Но нельзя, например, сократить пространство в подвижной системе, потом посчитать ее неподвижной и теперь сократить пространство в бывшей неподвижной. Очень быстро пространства не останется совсем. Эта такая однобокая теория.
Не знаю откуда вы это взяли, т.к. я спокойно перехожу из одной ИСО в другую ИСО и потом еще в одну ИСО и у меня кругом получается одинаковый результат для ЭД. Поэтому этот вопрос с преобразованиями пространства меня не очень беспокоит, а вот расшифровка в подробностях ПО Эйнштейна меня сейчас очень интересует. А вы просто критиковать СТО, даже, если вы убеждены, что она не верна, не можете, т.к. вы не понимаете смысла ПО в формулировке Эйнштейна. А, если вы считаете, что вы понимаете этот принцип, то помогите мне его понять.
Анж писал(а):
Сб янв 13, 2018 13:30
Ага, вот и попробуйте обойтись без скорости источника в расчетах, раз от нее ничего не зависит. :)
Я не написал, что от нее ничего не зависит. Я написал, что от нее не зависит скорость распространения сигнала от источника к приемнику (если не считать дисперсию, когда скорость в конкретной среде распространения сигнала зависит от частоты сигнала).

С наилучшими пожеланиями Сергей Юдин.

Анж
Сообщения: 227
Зарегистрирован: Вт мар 15, 2016 16:43

Re: Эффект Доплера и принцип относительности

Номер сообщения:#12   Анж » Сб янв 13, 2018 16:52

sertom писал(а):
Сб янв 13, 2018 15:36


Не знаю откуда вы это взяли, т.к. я спокойно перехожу из одной ИСО в другую ИСО и потом еще в одну ИСО и у меня кругом получается одинаковый результат для ЭД.
Это потому, что Вы идете последовательно. От неподвижной переходите в подвижную. То есть, наблюдаете из неподвижной.
А
sertom писал(а):
Пт янв 12, 2018 16:41
И у меня, например, не проходит вычислительный эксперимент по 2-ой модели, когда сам процесс моделируется в исходной ИСО, но за ним наблюдают из ИСО, движущейся относительно нее с некоторой скоростью. Хотя, моделирование в новой ИСО после начального преобразования времени, координат и скоростей идет так, как и должно быть. Вот только я до сих пор не могу понять о каком варианте моделирования говорил Эйнштейн, когда формулировал свой ПО.
когда пытаетесь из подвижной посмотреть, небось получается: слева 300000км, и справа 200000, итого 500000. :) А если серьезно, то давайте по пунктам.
1. Вообще-то, для волны, настоящей волны, и свойственно получать разные результаты в таких случаях. Для нее имеет значение кто движется источник или приемник. Поэтому для волны имеется две формулы. Результаты их несколько отличаются. То есть, для настоящей волны этот процесс не инвариантен.
2. Эйнштейн утверждает, что процесс инвариантен, и использует только одну формулу, плюс священный корень.
И для света процесс, действительно инвариантен. Без СТО результат одинаков для любых вариантов ИСО и наблюдателей. И скорость света, без СТО оказывается относительной.
3. Но в СТО, на самом деле, процессы никак не инвариантны. По расчетам, они скорее, обратимы.

А не пробовали использовать эту формулу согласно логике СТО? Если при взгляде из неподвижной системы частота которую якобы узрят движущиеся
\nu =\nu _{0}\sqrt{1-v^{2}/c^{2}}
, то есть, нормальную частоту уменьшили на корень священный. То для этого же движущегося наблюдателя в неподвижной системе узриться то, что он увидел но деленное на корень.
\nu _{0}=\frac{\nu }{\sqrt{1-v^{2}/c^{2}}}
То есть, жестко привязать
\nu
к подвижной системе, а
\nu0
к неподвижной.
И наверное, нужно сказать, что результаты вычислений по разным моделям, частенько не лезут в СТО. Вот и думайте про эти ПО чего хотите.

Аватара пользователя
sertom
Сообщения: 169
Зарегистрирован: Чт май 08, 2014 6:48
Откуда: Волгоград
Контактная информация:

Re: Эффект Доплера и принцип относительности

Номер сообщения:#13   sertom » Вс янв 14, 2018 8:07

Анж писал(а):
Сб янв 13, 2018 16:52
А если серьезно, то давайте по пунктам.
1. Вообще-то, для волны, настоящей волны, и свойственно получать разные результаты в таких случаях. Для нее имеет значение кто движется источник или приемник. Поэтому для волны имеется две формулы. Результаты их несколько отличаются. То есть, для настоящей волны этот процесс не инвариантен.
2. Эйнштейн утверждает, что процесс инвариантен, и использует только одну формулу, плюс священный корень.
И для света процесс, действительно инвариантен. Без СТО результат одинаков для любых вариантов ИСО и наблюдателей. И скорость света, без СТО оказывается относительной.
Вы тут что то не то говорите, т.к. релятивистских формул ЭД существует три (при чем одна из них в двух вариантах), т.е. для скорости приемника в ИСО2 источника (4-1), для скорости источника в ИСО1 приемника (4-2) или (4-3) и общая формула (4-5), когда используется и скорость источника и скорость приемника в ИСО. Поэтому я считаю, что вам все же надо ознакомиться с моей статьей, чтобы хотя бы знать, что релятивистских формул существует три штуки. Но, т.к. это длительный процесс, то приведу прямо здесь все релятивистские формулы и для кучи одну из классических формул ЭД для общего случая, а конкретно формулу имени Лоренца (2), и формулу (4-4) для классической теории относительности (КТО), где этот термин введен мною впервые поэтому не удивляйтесь этому названию, а так же расчетную схему с обозначениями.

Изображение
\nu =\nu_0 \frac{1-b_1\cos(Q_1)}{1-b_2\cos(Q_2)}\qquad\mbox{(2)}
\nu =\nu_0 \frac{1-b\cos(Q_{12})}{\sqrt(1-b^2)}\qquad\mbox{(4-1)}
\nu =\nu_0\frac{\sqrt(1-b^2)}{1-b\cos(Q_{12})}\qquad\mbox{(4-2)}
\nu =\nu_0\frac{\sqrt(1-b^2)}{1+b\cos(Q_{12})}\qquad\mbox{(4-3)}
\nu =\nu_0(1-b\cos(Q_{12}))\qquad\mbox{(4-4)}
\nu = \nu_0\frac{(1-b_1\cos(Q_1))\sqrt(1-b_2^2)}{(1-b_2\cos(Q_2))\sqrt(1-b_1^2)}\qquad\mbox{(4-5)}
v0, v - частота передатчика на источнике и частота принятая приемником.
V1, V2 - соответственно, скорости приемника и источника в произвольной ИСО (b1=V1/Vs и b2=V2/Vs).
Vs - скорость распространения сигнала (принята постоянной, как в самих источнике и приемнике, так и в пространстве между ними).
Q1, Q2 - углы между лучом зрения с источника на приемник и векторами скоростей, соответственно, приемника и источника (при запаздывающих координатах источника, т.е. со штрихами). Во всех приведенных формулах у меня положительными считаются углы в направлении против часовой стрелки от оси абсцисс для абсолютных углов скоростей и от луча зрения для относительных углов (на рисунке обозначены относительные углы).
V12= V1-V2 - скорость приемника относительно источника (b=V12/Vs).
Q12 угол между лучом зрения с источника на приемник и вектором скорости приемника относительно источника (при запаздывающих координатах источника, т.е. со штрихом).
Анж писал(а):
Сб янв 13, 2018 16:52
3. Но в СТО, на самом деле, процессы никак не инвариантны. По расчетам, они скорее, обратимы.
А по поводу 3-го пункта даже и не знаю, что сказать, т.к. при обратном пересчете координат и скоростей из ИСО в исходную ИСО результат ЭД получается тот же самый, что был до перехода в ИСО и в движущейся ИСО, а вот с координатами и скоростями не все однозначно. Скорости при возвращение из ИСО в исходную ИСО получаются те же, что и были до всех пересчетов, а вот координаты получаются уже другие.

С наилучшими пожеланиями Сергей Юдин.

Анж
Сообщения: 227
Зарегистрирован: Вт мар 15, 2016 16:43

Re: Эффект Доплера и принцип относительности

Номер сообщения:#14   Анж » Вс янв 14, 2018 16:29

Ну, я бы на Вашем месте сильно не обольщалась. Какая такая сильная разница, если в одном случае 1, а в другом 1-0?
Это, в общем-то, варианты одной и той же формулы.
А если мы хотим с принципом, как таковым разобраться, то лучше это делать на примере самого простого варианта.
Я Вам сейчас фокус покажу.
Сначала без всяких эффектов Доплера. Пусть в неподвижной системе есть фотон длиной волны 1,2*10-7; частой 2,5*1015, тогда в системе движущейся со скоростью 200000000м/с (священный корень - 0,7453), длина волны такого фотона должна сокращаться, как и все остальное:
\lambda =\lambda _{0}*\sqrt{s}=1,2*10^{-7}*0,7453=8,9436*10^{-8}
Каждая частотина тоже имеет время своей длительности 1сек/частоту, для нашего фотона это 4*10-16.
В подвижной системе это время тоже сократится
t_{\nu }=t_{\nu 0}*\sqrt{s}=4*10^{-16}*0,7453=2,9812*10^{-16}
Однако и секунда там уже не секунда а 1*0,7453=0,7453, поэтому частота фотона составит
\nu =\frac{t^{,}}{t\nu }=\frac{0,7453}{2,9812*10^{-16}}=2,5*10^{15}

Заметили, что частота в обоих системах инвариант, а длины волн разные?

Теперь эффект Доплера, простейший вариант Q=0, и без релятивизма:
\nu =\nu _{0}\frac{c-v}{c}=2,5*10^{15}\frac{300000000-200000000}{300000000}=8,325*10^{14}
, откуда длина волны 3,6*10-7. Ну, в общем-то, логично - скорость в три раза упала, длина волны в три раза покраснела.

Теперь эффект Доплера с релятивизмом, для того же простейшего варианта:
\nu =\nu _{0}\frac{\sqrt{1-v/c}}{\sqrt{1+v/c}}=2,5*10^{15}\frac{\sqrt{1-200000000/300000000}}{\sqrt{1+200000000/300000000}}=1,118*10^{15}
, а длина волны соответственно 2,683*10-7. Тут уже совсем даже не в три раза.

Ну, и главный фокус:
если взять длину волны полученную для Галилеевского эффекта и проделать над нею своеобычную операцию со священным корнем, то
\lambda *\sqrt{s}=3,6*10^{-7}*0,7453=2,683*10^{-7}
, то есть получим релятивистскую длину волны для эффекта Доплера.
Еще можно из этой длины просто вычесть длину волны фотона в подвижной системе :
3,6*10^{-7}-8,943*10^{-8}=2,7*10^{-7}
Это я к чему. Инвариант совершенно четко соблюдается для Галилеевских преобразования при абсолютных времени и пространстве. И там совершенно без разницы что вычитать из скорости света, скорость источника, или скорость приемника.
В релятивизме неинвариант случается уже на стадии просто существования двух систем, даже еще эффект Доплера не считали. А эффект заключается в сокращении нормального Галилеевского результата.

А координаты - это по сути длины, поэтому и неинвариант.

Аватара пользователя
Коллега из Тамбова
Сообщения: 2441
Зарегистрирован: Чт окт 11, 2012 23:31
Откуда: с Воркуты

Re: Эффект Доплера и принцип относительности

Номер сообщения:#15   Коллега из Тамбова » Вс янв 14, 2018 19:50

Вот и я всегда говорил, что Вы придумали отличный метод разоблачения неверных формул и несостоятельных теорий. Но его нельзя применять для решения идеальных задач на шарики, т.к. вы туда вводите то, чего нет, а именно - разгон шариков после удара за определённое время и на произвольном расстоянии. Но там нет никакого разгона - шарик после удара сразу с места приобретает новую скорость за нулевое время и на нулевом расстоянии. Кроме того, Вам надо преодолеть завиральность неприятия корпускулярно-волнового дуализма. Свет - это скорее волна, чем частица, а электрон - это скорее частица, чем волна, но и то и другое может быть и тем и этим.
Свободы сеятель пустынный,
Я вышел рано, до звезды.
Рукою чистой и безвинной
В порабощённые бразды
Бросал живительное семя.
Не потерял я, братцы, время,
Благие мысли и труды.
ПОСМОТРИ, что там http://www.naupri.ru/journal/749 там фундаментальное открытие.

Ответить

Вернуться в «Оффтопик»