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

230

    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. Työsuhdepyörän veroetu poistuu

      Hallituksen veropoliittisen Riihen uutisia: Mitä ilmeisimmin 1.1.2026 alkaen työsuhdepyörän kuukausiveloitus maksetaan
      Pyöräily
      238
      7162
    2. Pakko tulla tänne

      jälleen kertomaan kuinka mahtava ja ihmeellinen sekä parhaalla tavalla hämmentävä nainen olet. En ikinä tule kyllästymää
      Ikävä
      45
      1345
    3. Fuengirola.fi: Danny avautuu yllättäen ex-rakas Erika Vikmanista: "Sanoisin, että hän on..."

      Danny matkasi Aurinkorannikolle Helmi Loukasmäen kanssa. Musiikkineuvoksella on silmää naiskauneudelle ja hänen ex-raka
      Kotimaiset julkkisjuorut
      31
      1212
    4. Hävettää muuttaa Haapavedelle.

      Joudun töiden vuoksi muuttamaan Haapavedelle, kun työpaikkani siirtyi sinne. Nyt olen joutunut pakkaamaan kamoja toisaal
      Haapavesi
      50
      935
    5. Yksi kysymys

      Yksi kysymys, minkä kysyisit kaivatultasi. Mikä se olisi?
      Ikävä
      75
      921
    6. Katseestasi näin

      Silmissäsi syttyi hiljainen tuli, Se ei polttanut, vaan muistutti, että olin ennenkin elänyt sinun rinnallasi, jossain a
      Ikävä
      62
      887
    7. Työhuonevähennys poistuu etätyöntekijöiltä

      Hyvä. Vituttaa muutenkin etätyöntekijät. Ei se tietokoneen naputtelu mitään työtä ole.
      Maailman menoa
      96
      886
    8. Toinen kuva mikä susta on jäänyt on

      tietynlainen saamattomuus ja laiskuus. Sellaineen narsistinen laiskanpuoleisuus. Palvelkaa ja tehkää.
      Ikävä
      38
      831
    9. Tietenkin täällä

      Kunnan kyseenalainen maine kasvaa taas , joku huijannut monen vuoden ajan peltotukia vilpillisin keinoin.
      Suomussalmi
      14
      796
    10. Jäähalli myynnissä!

      Pitihän se arvata kun tuonne se piti rakentaa väkisin.
      Äänekoski
      43
      773
    Aihe