Pituuskontraktio/Doppler

Anonyymi

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?

5

225

    Vastaukset

    Anonyymi (Kirjaudu / Rekisteröidy)
    5000
    • Anonyymi

      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.

      • Anonyymi

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


    • Anonyymi

      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.

    • Anonyymi

      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

    • "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?

    Ketjusta on poistettu 0 sääntöjenvastaista viestiä.

    Luetuimmat keskustelut

    1. Ja taas ammuttu kokkolassa

      Kokkolaisilta pitäisi kerätä pois kaikki ampumaset, keittiöveitset ja kaikki mikä vähänkään paukku ja on terävä.
      Kokkola
      36
      4156
    2. Kuinka kauan

      Olet ollut kaivattuusi ihastunut/rakastunut? Tajusitko tunteesi heti, vai syventyivätkö ne hitaasti?
      Ikävä
      113
      1543
    3. Milli-helenalla ongelmia

      Suomen virkavallan kanssa. Eipä ole ihme kun on etsintäkuullutettu jenkkilässäkin. Vähiin käy oleskelupaikat virottarell
      Kotimaiset julkkisjuorut
      248
      1506
    4. Helena Koivu on äiti

      Mitä hyötyä on Mikko Koivulla kohdella LASTENSA äitiä huonosti . Vie lapset tutuista ympyröistä pois . Lasten kodista.
      Kotimaiset julkkisjuorut
      184
      1276
    5. Ja taas kerran hallinto-oikeus että pieleen meni

      Hallinto-oikeus kumosi kunnanhallituksen päätöksen vuokratalojen pääomituksesta. https://sysmad10.oncloudos.com/cgi/DREQ
      Sysmä
      84
      1036
    6. Löydänköhän koskaan

      Sunlaista herkkää tunteellista joka jumaloi mua. Tuskin. Siksi harmittaa että asiat meni näin 🥲
      Ikävä
      131
      1032
    7. Kun näen sinut

      tulen iloiseksi. Tuskin uskallan katsoa sinua, herätät minussa niin paljon tunteita. En tunne sinua hyvin, mutta jotain
      Ikävä
      44
      1008
    8. Purra saksii taas. Hän on mielipuuhassaan.

      Nyt hän leikkaa hyvinvointialueiltamme kymmeniä miljoonia. Sotea romutetaan tylysti. Terveydenhoitoamme kurjistetaan. ht
      Maailman menoa
      254
      988
    9. Yhdelle miehelle

      Mä kaipaan sua niin paljon. Miksi sä oot tommonen pösilö?
      Ikävä
      62
      974
    10. Mitä siellä ABC on tapahtunut

      Tavallista isompi operaatio näkyy olevan kyseessä.
      Alajärvi
      23
      906
    Aihe