Pituuskontraktio/Doppler

Tiedän että kovaa kiitävän avaruusaluksen lähettämä valo näkyy punasiirtyneenä aluksen edessä ja sinisiirtyneenä sen takana. Sitten olen lukenut että suhteellisuusteoria aiheuttaa sen että liikkuva kappale havaitsee edessään olevat etäisyydet lyhyempinä kuin normaalisti. Mikä on näiden ilmiöiden keskinäinen suhde? Päteekö tuo etäisyyksien kutistuminen vain kappaleen edessä, ja sen takana vastaavasti etäisyydet pitenevät, josta suoraan tulee tuo sini- tai punasiirtymä? Jos etäisyydet lyhenevät myös kappaleen takana niin mistä sinisiirtymä saa alkunsa?
5316
Äänestä

Muut lukivat myös

Vastaukset 5

Vanhimmat

Olkoon S havaitsijan raami (kehys) ja S' valonlähteen raami joka liikkuu nopeudella U raamin S havaitsijan mittaamana. U:n radiaalikomponentti on u(r) ja sitä vastaan kohtisuota komponentti u(k). lUl = u ja u^2 = u(r)^2 u(k)^2.
S': lähde lähettää pulsseja frekvenssillä f(0) = 1/T(0) missä T(0) on pulssien välinen aika raamissa S'.
S: pulssit saapuvat frekvenssillä f = 1/T missä T on pulssien välinen aika raamissa S.
Ajassa T(0) lähde liikkuu matkan u(r) T(0) havaitsijasta poispäin. Seuraava pulssi lähtee siis kauempaa ja siksi raamissa S 1. ja 2. pulssin välinen aika on
T = T(0) u(r) T(0) / c = T(0) (1 u(r)/c))
Tämä selittää klassisen Doppler-siirtymän.

Lorentz-transformaation mukaan EST:ssa se liikkuvassa lähteessä tapahtuu S:n mielestä aikadilataatio. Jos S':n havaitsija mittaa pulssien väliseksi ajaksi ajan T(0) niin S:n havaitsija mittaa tuoksi ajaksi ajan T(0) / sqrt(1 - u^2/c^2).

Raamissa S on siis T = T(0)/sqrt(1 - u^2/c^2) * (1 u(r)/c).

Koska frekvenssi on kääntäen verrannollinen aikaan (f*T = c) niin
T/T(0) = f(0) / f = (1 u(r)/c) / sqrt(1 - u^2/c^2)

EST:lle on ominaista että vaikka olisi u(r) = 0 niin koska u^2 = u(r)^2 u(k)^2 = u(k)^2
on siis
f(0)/f = 1/sqrt(1- u(k)^2 / c^2).
Tämä on poikittainen Doppler-efekti.

Äänestä
  • Tuli tuohon nkirjoitusvirhe. P.O. : Koska frekvenssi on kääntäen verrannollinen aikaan (f = 1/T) niin....

    Äänestä

Punasiirtymässä valon aallonpituus venyy, sinisiirtymässä kutistuu (kontraktio). Kaikki muutkin etäisyydet näyttävät muuttuvan samalla tavoin eli vastaantuleva muuttuu lyhyemmäksi liikkeen suunnassa ja taakse jäävä venyy. Tuosta löytyy netistä videoitakin.

Laita youtubeen hakusanaksi "slower speed of light" niin näet miltä yksinkertaisessa pelimaailmassa näyttää nopeuden lähestyessä valon nopeutta.

Äänestä

Yhteys on aika simppeli. Mutta kun jutussasi kaikki oli aika pielessä , no se on ehkä aika iso ongelma.

Mutta siis, kun tulet moottitielle liittymästä, tiellä ajavan autot on kutistuneita. Kun kiihdytät kutistuneisuus vähenee. Siis autot pitenee. Tässä pitenemisessä olisi sitten yhteys valon punasiirtymään.

terv. Jartsa

Äänestä

"Mikä on näiden ilmiöiden keskinäinen suhde? "
Tässä olet juuri asian ytimessä!
Sitä kutsutaan suhteellisuusteoriaksi juuri siksi, että mittaus on suhteellinen siihen nähden kuka mittaa. Tuossa esimerkissä, missä valo on punasiirtynyt aluksen "edessä" ja sinisiirtynyt aluksen "takana", ei ole oikeastaan mieltä, ennen kuin määrittelee sen, että kumpi mittaa tuota punaista ja kumpi sinistä - vai onko mittaus samasta paikasta molempiin?

Äänestä

Kommentoi aloitusta


Anonyymi kirjoitti:

Tiedän että kovaa kiitävän avaruusaluksen lähettämä valo näkyy punasiirtyneenä aluksen edessä ja sinisiirtyneenä sen takana. Sitten olen lukenut että suhteellisuusteoria aiheuttaa sen että liikkuva kappale havaitsee edessään olevat etäisyydet lyhyempinä kuin normaalisti. Mikä on näiden ilmiöiden keskinäinen suhde? Päteekö tuo etäisyyksien kutistuminen vain kappaleen edessä, ja sen takana vastaavasti etäisyydet pitenevät, josta suoraan tulee tuo sini- tai punasiirtymä? Jos etäisyydet lyhenevät myös kappaleen takana niin mistä sinisiirtymä saa alkunsa?

Anonyymi
5000

Ilmoita asiaton sisältö

  • Sisältää materiaalia, joka on loukkaavaa, herjaavaa, rasistista, uhkailevaa tai ahdistelevaa.

  • Materiaali sisältää nimiä, yhteystietoja tai muita henkilökohtaisia tietoja. Julkisuuden henkilöistä, julkisissa viroissa toimivista ihmisistä sekä yritysten vastuuhenkilöistä saa keskustella työhön liittyen. Myös yksityiselämään liittyvistä asioista voi keskustella siltä osin, kuin niistä on julkisesti kerrottu.

  • Sisältää lapsille haitallista tai heiltä kiellettyä materiaalia. Seksuaalinen sisältö on sallittua aiheeseen tarkoitetuilla palstoilla, joiden ikäraja on 18 vuotta.

  • Lainvastaista sisältöä voi olla mm. yksityiselämää loukkaavan tiedon levitys, kiihottaminen kansanryhmää vastaan, laiton uhkaaminen, alaikäisiin liittyvä seksuaalinen sisältö/grooming, petokset, identiteettivarkaudet, kunnianloukkaukset ja tekijänoikeusrikkomukset.

  • Sisältö ei liity palstan tai keskusteluketjun aiheeseen.

  • Viesti ei ole suomea tai ruotsia (pl. International Forums), se sisältää mainontaa, se sisältää tekijänoikeuksin suojattua materiaalia, se on massapostitus tai jokin muu syy.

Jaa keskustelu