В предлагаемом топике утверждается, что если релятивистский наблюдатель признает факт своего движения относительно покоящегося наблюдателя, он зафиксирует ускорение темпа хода часов покоящегося наблюдателя. Также, при наблюдении поперечного эффекта Доплера признавший факт своего движения наблюдатель зафиксирует сдвиг частоты полученного от покоящегося излучения не в коротковолновую область спектра, а в длинноволновую.
Наблюдатель
вооружен зеленой лампочкой, а наблюдатель
– тубусом. Наблюдатели
и
движутся друг относительно друга со скоростью
.
Под зеленой лампочкой здесь и далее мы подразумеваем источник монохроматического света.
Наблюдатель
светит своей зеленой лампочкой во все стороны.
Допустим, наблюдатель
желает наблюдать только поперечный эффект Доплера, без продольной его составляющей. Тогда он должен проводить наблюдение в тот момент времени
, когда сигнал от наблюдателя
приходит к нему по кратчайшему пути.
Эйнштейн настойчиво советовал всем наблюдателям быть в состоянии покоя, ибо оно ничем не отличается от состояния движения. Следуя этому совету, наблюдатель
направляет тубус перпендикулярно направлению своего движения. Аберрацию может наблюдать только наблюдатель, который движется, а
считает себя покоящимся. Наблюдатель
наблюдает желтый цвет лампочки, частота которого соответствует формуле для поперечного эффекта Доплера. Малость покумекав, наблюдатель
соображает, что поскольку он решил покоиться, то наблюдатель
движется относительно него, отчего его (наблюдателя
) часы замедляются и частота испускаемого света сдвигается в длинноволновую область спектра. Все, слава Богу, как положено.
Однако, наблюдателю
надоело покоиться, и он решил “подвигаться“. Тут он начинает крутить своим тубусом в разные стороны и наклоняет его вперед. Допустим, он до этого знал, какая у него была относительная скорость движения и решил, что теперь наблюдатель
покоится а он, наблюдатель
, движется относительно наблюдателя
. Тогда наблюдатель
должен учесть аберрацию и наклонить тубус на угол, соответствующий его относительной скорости. Что он видит? Он видит, что частота излучения сдвинулась в голубую, коротковолновую область. Наблюдатель
размышляет над этим феноменом и приходит к выводу, что поскольку теперь он движется , то он сам замедляется и видит ускоренный темп хода часов наблюдателя
и соответственно наблюдаемая частота излучения увеличивается.
Напомним, что наблюдатель
испускает зеленый свет. Может ли наблюдатель
увидеть не желтый, не голубой а именно зеленый цвет лампочки? На какой угол надо повернуть тубус? Наблюдатель
поворачивает тубуc на угол, который соответствует половине (грубо) скорости его движения относительно наблюдателя
и видит зеленый свет. Почему зеленый? Потому что, наклонив так тубус, он выбрал систему отсчета, в которой и он, и наблюдатель
движутся с одинаковыми скоростями в противоположном направлении.
Так что, наблюдатель
может смотреть куда угодно и видеть какой угодно цвет источника, вопрос только, какую скорость он себе приписывает.
Теперь такая штука. Наблюдатель
держит в руках не лампочку, которая испускает свет во все стороны, а лазерный “пулемет“ который непрерывно стреляет направленными тоненькими импульсами зеленого цвета.
Опять же, наблюдатель
и наблюдатель
движутся друг относительно друга со скоростью
. При этом, как завещал г-н Эйнштейн, они считают себя покоящимися.
Пусть наблюдатель
располагается в начале системы координат в системе отсчета
и стреляет из своего пулемета перпендикулярно оси
.
движется в системе отсчета
со скоростью
и в момент наибольшего сближения с
, когда пересекает ось
, смотрит в свой тубус. Однако, как рекомендовал Эйнштейн, он тоже считает себя покоящимся и держит тубус перпендикулярно направлению своего движения. Что видит наблюдатель
? Ровным счетом ничего, поскольку наблюдатель
держит пулемет тоже перпендикулярно а наблюдатель
не учел аберрацию. Делать нечего, наблюдатель
признает свое движение относительно наблюдателя
и для того, чтобы учесть аберрацию наблюдатель
поворачивает тубус на угол, соответствующий его относительной скорости. Как положено, видит луч лазера, который однако будет голубого цвета. Как и в прошлый раз, наблюдатель
соображает, что поскольку он вынужденно приписал себе скорость, темп его времени замедлился и он видит ускоренный ход часов наблюдателя
и соответвенно, более высокую частоту испускаемого света.
Иные спросят: - А где же симметрия , ведь наблюдатель
ИМЕЕТ ПРАВО признать себя покоящимся?
Нет проблем, ради бога. Теперь наблюдатель
считает себя покоящимся, а наблюдатель
со своим пулеметом проносится мимо.
Наблюдатель
располагается в начале координат и держит тубус перпендикулярно оси
. Однако, для того, чтобы наблюдатель
увидел импульсы пулемета, поскольку теперь наблюдатель
движется в системе отсчета, связанной с наблюдателем
, наблюдатель
должен признать факт своего движения и наклонить его (пулемет) на угол (пересекая ось
), соответствующий аберрации. То есть отклонить пулемет назад, против движения, чтобы импульсы пошли по кратчайшему пути в тубус наблюдателя
. Наблюдатель
празднует триумф Специальной Теории Относительности – наконец - то он покоится и видит импульсы желтого цвета! Понятное дело, ведь наблюдатель
движется относительно него и часы его (наблюдателя
) замедляются и поэтому наблюдатель
наблюдает поперечный эффект Доплера и сдвиг частоты излучения в длинноволновую область.
Напомним, наблюдатель
стреляет импульсами зеленого цвета. Может ли наблюдатель
увидеть в свой тубус импульсы не желтого, не голубого, а зеленого цвета?
Может. Тогда наблюдатель
должен отклонить пулемет назад на угол, соотвествующий половине их относительной скорости (грубо говоря). Наблюдатель
, в свою очередь, должен наклонить тубус вперед на угол, соответсвующий половине их относительной скорости.
Таким образом, любой из них, наблюдатель
и наблюдатель
, следуя заветам СТО, вполне могут приписать себе состояние покоя. Это гарантирует им наблюдение замедления времени, Лоренцево сокращение и поперечного эффекта Доплера. Однако, чисто физически, если один приписал себе состояние покоя, другой должен будет приписать себе состояние движения.
Ведь наблюдатель
и наблюдатель
фактически движутся друг относительно друга! Движутся – значит движутся, а не покоятся друг относительно друга. В общей для них системе отсчета.
Еще такой момент. Допустим наблюдатель
покоится в центре окружности, а наблюдатель
летает по окружности вокруг него. Скажите, они движутся друг относительно друга или нет? Ведь расстояние между ними не меняется со временем. Что мы понимаем под движением?
Интересно, что если наблюдатель
держит в руках лампочку зеленого цвета, а наблюдатель
смотрит на него в тубус, наблюдатель
увидит только голубой цвет. Никакого другого цвета наблюдатель
увидеть не может. Разумеется, для учета аберрации тубус должен быть наклонен на угол, соответсвующий линейной скорости наблюдателя на окружности.
Если же наблюдатель
держит в руках лампочку зеленого цвета, а наблюдатель
смотрит на него в тубус, то наблюдатель
увидит только желтый цвет.
Никакого другого цвета наблюдатель
увидеть не может.