Школьник и световой луч

[vxv]

Pphantom:

Отделено от «Красное смещение и свет далёкой звезды»

Вот, в результате мысленного эксперимента по известной схеме (пара наблюдателей и звездолет со скоростью близкой к скорости света) школьник выводит через теорему Пифагора известную формулу замедления времени, когда в звездолете пускается световой луч перпендикулярно направлению движения звездолета (вертикально от потолка к полу). Но вот, если световой луч в том же звездолете направить под углом близким к 45 градусам к полу в сторону кормы, то тем же способом выводится формула, но уже «убыстрения» времени. Как разъяснить школьнику, почему принципиально важно направлять световой луч именно вертикально (а не под углом) для обоснования верности дальнейших рассуждений?

[rustot]

vxv в сообщении #1131450 писал(а):

Как разъяснить школьнику, почему принципиально важно направлять световой луч именно вертикально (а не под углом) для обоснования верности дальнейших рассуждений?

тем что требуется вычислить ход неподвижных относительно исо часов, а не двигающихся вслед за местами последующих отражений

[Munin]

vxv в сообщении #1131450 писал(а):

Но вот, если световой луч в том же звездолете направить под углом близким к 45 градусам к полу в сторону кормы, то тем же способом выводится формула, но уже «убыстрения» времени.

Это ложь.

vxv в сообщении #1131450 писал(а):

Как разъяснить школьнику, почему принципиально важно направлять световой луч именно вертикально (а не под углом) для обоснования верности дальнейших рассуждений?

И это ложь.

rustot
Не ведитесь на троллей.

[vxv]

rustot в сообщении #1131454 писал(а):

тем что требуется вычислить ход неподвижных относительно исо часов, а не двигающихся вслед за местами последующих отражений

rustot
Спасибо за ответ.

[Pphantom]

vxv, замечание за захват темы.

[vxv]

rustot
«Муравей ползет вверх по столбу. Если столб неподвижен то траектория муравья вертикальная. В другой исо тот же столб движется по горизонтали и траектория муравья в этой исо наклонна.»

Но ведь муравей ползет не по наклонной траектории, а по столбу, независимо от того движется бревно или покоится относительно наблюдателей (в таком случае время прибытия в конечную точку одно и то же для всех).
Это же Вам подтвердят любые участвующие в реальном эксперименте наблюдатели и пловец пересекающий реку, если в качестве источника «пловца» и приемника выступят пара лодок, расположенных на кратчайшей линии между параллельными берегами. Если пловец будет грести с той же энергией не под прямым углом к берегу (т. е. по траектории для наблюдателя «с бугра»), то в финишную лодку он никак не попадет.
Если «источник», удаляясь, увеличил свою скорость относительно «приемника», то то же самое произойдет и с «приемником» относительно «источника». А скорость сближения соответствующего (последующего) светового импульса с «наблюдателем» уменьшится на величину изменения скорости «приемника» относительно «источника» в момент возникновения импульса. При этом относительно «источника» начальная скорость света будет оставаться постоянной, а относительно «идеально однородной» среды распространения даже константой.
Если светящийся космический объект вдруг начнет удаляется от наблюдателя, то разве в таком случае объект не «покраснеет», из-за увеличения длины световой волны (расстоянием или временем между началом и окончанием «единичного» возмущения источником света среды распространения или «рецептора» восприятия)?

P.S. Ничего не опровергаю, но пытаюсь разобраться.

[rustot]

vxv в сообщении #1133118 писал(а):

Но ведь муравей ползет не по наклонной траектории, а по столбу

нет, муравей ползет именно по наклонной траектории относительно системы отсчета

Относительно исо двигается самолет, относительно самолета автомобиль, относительно автомобиля столб, а относительно столба муравей - это не тот способ описания который принят в физике и который был бы приемлем для формулировки законов. И вы сами это наглядно продемонстрировали сами себя запутав многочисленными избыточными "что относительно чего", и в итоге непонятно кто на ком стоял.

Относительно исо двигается самолет и относительно той же исо двигается муравей, это все что необходимо и достаточно знать чтобы анализировать будущие взаимотношения самолета и муравья, столб, земля и автомобиль в этом описании совершенно избыточны.

[Munin]

vxv в сообщении #1133118 писал(а):

Но ведь муравей ползет не по наклонной траектории, а по столбу

Здесь нет противопоставления. Муравей ползёт и по траектории, и по столбу.

Столб - это материальное тело, с которым муравей всё время соприкасается. Это тело движется.

А траектория - это мысленная линия, которую можно вычертить, если отмечать положения муравья в разные моменты времени.

vxv в сообщении #1133118 писал(а):

Ничего не опровергаю, но пытаюсь разобраться.

Перечитайте школьный учебник физики за 9 класс. Тема:
"Сложение равномерных прямолинейных движений, направленных под углом друг к другу".

[vxv]

Хотелось бы узнать.
Насколько важно здесь использовать понятие световой луч, а не единичный световой импульс? Луч - это последовательность световых импульсов или траектория (последовательность точек фиксации положения отдельного светового импульса во времени)?
У меня получается, что световой луч для всех наблюдателей во всех ИСО всегда будет оставаться вертикальным (удлиняющимся «столбом» перпендикулярным направлению движения), потому что последняя точка «хвоста» светового луча возникнет в момент касания его «головой» приемника.
Или то же, как из покоящейся относительно воды лодки будут выпрыгивать по очереди пловцы и плыть к другой такой же лодке (и в озере, и в реке, без разницы).

[epros]

vxv в сообщении #1133468 писал(а):

Насколько важно здесь использовать понятие световой луч, а не единичный световой импульс?

Важно использовать понятие короткого светового импульса, который иногда по недоразумению называют "лучом".

[_Z_]

vxv в сообщении #1133468 писал(а):

У меня получается, что световой луч для всех наблюдателей во всех ИСО всегда будет оставаться вертикальным (удлиняющимся «столбом» перпендикулярным направлению движения)

Луч может быть вертакальным, при этом траектория каждого его отдельного очень короткого элемента (импульса) может быть наклонной. Не надо путать траекторию элемента луча с самим лучом. Траектория элемента луча может не совпадать с самим лучом.

Можно привести аналогию с палкой или веревкой. Если палка (веревка) двигается боком, то она остается вертикальной, тогда как траектория ее элементов не совпадает с направлением палки (веревки).

[Munin]

vxv в сообщении #1133468 писал(а):

Луч - это последовательность световых импульсов или траектория (последовательность точек фиксации положения отдельного светового импульса во времени)?

Более грамотно отождествлять луч со "сливающейся" последовательностью коротких импульсов, но как указал epros, чаще подразумевают один короткий импульс (иногда даже называют его "фотон"). Уточню, что и я выше по теме подразумевал короткий импульс (и приношу извинения, если был неправильно понят).

С непрерывным длительным лучом проблем только больше, чем с коротким импульсом. Например, направление самого луча может не совпадать с направлением движения света в луче. Направление луча может не совпадать с направлением, в которое повёрнут источник света (фонарик или лазер).

Кроме того, есть такие источники света, которые испускают не узкий луч, а свет широким фронтом, заполняя всё пространство. Например, какой-нибудь свет звезды, или свет ненаправленной лампочки.

В любом случае, разбираться с пучками и полями света сложной формы необходимо, начиная с анализа движения каждого отдельного "кусочка" света, аналогичного короткому узконаправленному импульсу.