Красное смещение и свет далёкой звезды

[Plotnik]

rustot в сообщении #1013001 писал(а):

...Если измерения делает вася, относительно которого вы действительно двигаетесь, то он измерит скорость света $c$ относительно себя и скорость $v$ вашу относительно себя и сделает правильный вывод что расстояние между вами и светом увеличивается со скоростью $c+v$. В этой исо это действительно так...

А как тогда интерпретировать красное смещение, когда я принимаю свет далёкой звезды? Свет испустила она, значит, свет в её ИСО. Если она будет этот свет переотражать у себя своим зондом-интерферометром, то он будет у неё без смещения. А у меня он со смещением, значит, принял я его со скоростью света, меньшей с.

profrotter:
Отделено от Физический смысл постоянства скорости света

[arseniiv]

Plotnik в сообщении #1117080 писал(а):

Свет испустила она, значит, свет в её ИСО.

Система отсчёта — это не место, а угол зрения. В разных ИСО у одной и той же монохроматической волны будут разные частоты, и никакая из ИСО для неё не лучше других.

Plotnik в сообщении #1117080 писал(а):

А у меня он со смещением, значит, принял я его со скоростью света, меньшей с.

Такого вывода сделать нельзя.

[rustot]

Plotnik в сообщении #1117080 писал(а):

А как тогда интерпретировать красное смещение, когда я принимаю свет далёкой звезды?

как сразу два эффекта

1. вы принимаете меньше периодов сигнала в секунду чем звезда в вашей исо излучает. по той причине что расстояние между вами растет и все больше периодов находится "в пути", уже излучены но еще не приняты. вот на сколько это "в пути" за секунду прирастает на столько же меньше вы за секунду принимаете чем за секунду излучается

2. все процессы на этой звезде идут медленнее чем на вашей звезде, поскольку она движется относительно исо, поэтому она (вдобавок к первому эффекту) еще и меньше периодов в секунду сама по себе излучает чем ваша звезда

[Plotnik]

arseniiv в сообщении #1117101 писал(а):

Система отсчёта — это не место, а угол зрения. В разных ИСО у одной и той же монохроматической волны будут разные частоты, и никакая из ИСО для неё не лучше других...

А Вы можете объяснить этот "угол зрения"? Ведь он постоянно меняется, а, значит, система отсчёта становится функцией угла зрения.
Насчёт "разных частот". Согласен. Но это, как мне кажется, не противоречит тому, что, для испустившей свет звезды, этот свет, будучи переотражённый в её ИСО, будет без смещения?

rustot в сообщении #1117119 писал(а):

1. вы принимаете меньше периодов сигнала в секунду чем звезда в вашей исо излучает. по той причине что расстояние между вами растет и все больше периодов находится "в пути", уже излучены но еще не приняты. вот на сколько это "в пути" за секунду прирастает на столько же меньше вы за секунду принимаете чем за секунду излучается...

Понятно. Тогда могу ли я утверждать, что, если в период прохождения света от звезды ко мне наше относительное с этой звездой движение изменится, то моя система отсчёта будет разрушена? Иными словами, система отсчёта является мгновенной, поскольку тела подвержены совершенно произвольным движениям в отличии от света, который идеально равномерно(по крайней мере в вакууме) отмеряет расстояния от точки излучения, расстояние до которой возможно определить триангуляцией?

[DimaM]

rustot в сообщении #1117119 писал(а):

как сразу два эффекта

1. вы принимаете меньше периодов сигнала в секунду чем звезда в вашей исо излучает. по той причине что расстояние между вами растет и все больше периодов находится "в пути", уже излучены но еще не приняты. вот на сколько это "в пути" за секунду прирастает на столько же меньше вы за секунду принимаете чем за секунду излучается

2. все процессы на этой звезде идут медленнее чем на вашей звезде, поскольку она движется относительно исо, поэтому она (вдобавок к первому эффекту) еще и меньше периодов в секунду сама по себе излучает чем ваша звезда

Для именно далекой звезды, насколько я понимаю, надо смотреть космологическое красное смещение, которое вообще не связано с 1. и 2.

[rustot]

Я не понял что вы подразумеваете под "своей" системой отсчета и как она может быть "разрушена". Системы отсчета сами по себе, вы сами по себе. Система отсчета это не вы, а то оносительно чего измеряются ваши координаты x,y,z,t и координаты звезды x,y,z,t. То что кто либо из вас изменит скорость скажется только на величине этих координат а не на системе отсчета

[arseniiv]

Plotnik в сообщении #1117166 писал(а):

А Вы можете объяснить этот "угол зрения"? Ведь он постоянно меняется, а, значит, система отсчёта становится функцией угла зрения.

Это было образно, чтобы вы поняли, что ИСО — это не что-то, чему принадлежат вещи. Они сами по себе, ИСО только даёт событиям координаты.

ИСО — это ортогональная система координат такая, что $\mathbf e^0$ времениподобен, а $\mathbf e^1,\ldots,\mathbf e^3$ пространственноподобны, где $(\mathbf e^0,\ldots,\mathbf e^3)$ — соответствующий базис. Обычно ещё требуется, чтобы у всех рассматриваемых базисов была одинаковая ориентация, и у всех их векторов $\mathbf e^0$ — тоже. Когда говорят «ИСО того-то» — это одна из таких ИСО, где его мировая линия совпадает с осью, соответствующей $\mathbf e^0$, если такие существуют. Не более.

[Munin]

Plotnik в сообщении #1117080 писал(а):

А как тогда интерпретировать красное смещение, когда я принимаю свет далёкой звезды?

Это больной вопрос, по которому наблюдается разнобой в учебниках.

Причём разнобой такого рода:
- в ОТО по общим формулам и по сложной теоретической интерпретации - никакого разнобоя нет;
- но для аудитории, не знакомой с ОТО, эту ситуацию можно изложить несколькими способами, и авторы разных учебников выбирают разные способы.

Эту ситуацию с сожалением констатируют сами космологи и астрофизики.

Одно можно сказать точно: СТО пользоваться нельзя, понятием ИСО пользоваться нельзя, а необходимо пользоваться ОТО.

[iwndr]

Munin в сообщении #1004221 писал(а):

Ну, это один абзац бредовый (Б. Грин очень некрасиво и неаккуратно решил "срезать угол"). Остальная книжка ничего (могут встречаться ещё отдельные абзацы...).

Лучше считайте, что всё, что написано в этой главе (про гонщика и пустыню), это отдалённая аналогия. Не прямая.

Не бредовый. Имеется в виду длина 4-скорости (понятно, что это не "классическая" скорость, но аналогия справедлива). Вот тут об этом писали.

[Munin]

Я знаю, что имеется в виду. Ошибка в другом месте: пояснения даются как для евклидовой геометрии, в то время как реально она псевдоевклидова.

Часть ответов и комментариев на Physics.SE просто безграмотна, увы. А вот правильный ответ Ben Crowell как раз в том и состоит, что Грин неправ.

[iwndr]

Munin в сообщении #1117293 писал(а):

Я знаю, что имеется в виду. Ошибка в другом месте: пояснения даются как для евклидовой геометрии, в то время как реально она псевдоевклидова.

Часть ответов и комментариев на Physics.SE просто безграмотна, увы. А вот правильный ответ Ben Crowell как раз в том и состоит, что Грин неправ.

Ben Crowell пишет о двух "проблемах" в объяснении Грина:
1) У света нету 4-скорости, поэтому для светоподобных частиц объяснение перестает "работать".

Цитата:

Greene's portrayal of this seems to come from his feeling that because the magnitude of a massive particle's velocity four-vector is traditionally normalized to have magnitude c, it makes sense to describe the particle, to a nonmathematical audience, as "moving through spacetime" at c. This is simply inaccurate. A good way to see that it's inaccurate is to note that a ray of light doesn't even have a four-vector that can be normalized in this way.

На что справедливо отвечает Alfred Centauri:

Цитата:

4-velocity isn't defined for light-like particles so that takes care of your counter example. The magnitude of the 4-velocity for time-like particles is c which is a speed. This is all elementary so it isn't at all obvious to me why you would claim it is wrong. This is an old post written and if there were anything blatantly wrong about it, I suspect it would have garnered a comment before now.

2) Можно определить любую длину для вектора 4-скорости потому, что у нее нет особого физического значения. Однако таким образом, он игнорирует тот факт, что важно постоянство длины, а не значение.

А насчет того, что геометрия псевдоевклидова - так понятно, что "скорость" здесь не классическая (а само "движение" теперь происходит в пространстве-времени). Это ведь аналогия. Суть в том, что изменяя значения компонент мы не меняем длину самого вектора.

[Munin]

iwndr в сообщении #1117537 писал(а):

На что справедливо отвечает Alfred Centauri

Не справедливо, а ошибочно.

iwndr в сообщении #1117537 писал(а):

А насчет того, что геометрия псевдоевклидова - так понятно, что "скорость" здесь не классическая (а само "движение" теперь происходит в пространстве-времени). Это ведь аналогия. Суть в том, что изменяя значения компонент мы не меняем длину самого вектора.

Проблема в том, что именно эту "аналогию" выдают за правильный ответ и Б. Грин, и Alfred Centauri.

[doom701]

А почему геометрия пространства времени такова что скорость света максимальна и одинакова во всех СО?

[Munin]

А почему бы и нет? Какова-то она должна быть.

[doom701]

Просто самый частый ответ такой.
Если бы было не так, то некому было бы задавать эти вопросы