Последний раз редактировалось need_to_learn 08.04.2023, 23:08, всего редактировалось 6 раз(а).
Может ли влиять на фотоны центростремительное ускорение их источника в момент испускания?
Допустим, изначально два космических корабля вместе летят по инерции (с выключенными двигателями). Летят относительно нас параллельными курсами, с одинаковой скоростью, так что друг относительно друга корабли покоятся. При этом корабль А непрерывно испускает перпендикулярно направлению своего движения в направлении корабля Б луч лазера, который без проблем ловится приёмником на корабле Б. Расстояние между кораблями, скажем, десять световых секунд, часы на кораблях синхронизированы. Корабли летят таким образом, что все события на них являются одновременными для нас, и мы получаем информацию о происходящих на кораблях событиях за одинаковое время. Летят на сильно досветовых скоростях, так что релятивистские эффекты можно не учитывать, вообще забыть про них.
Если в этой ситуации корабль А на что-то наткнётся и будет разрушен, то корабль Б всё равно ещё десять секунд будет получать от него луч лазера. Получается, что относительно нас этот луч лазера (поток фотонов) как бы летит "вбок" по инерции, двигаясь в направлении движения корабля А со скоростью корабля А (равной скорости корабля Б), что и позволяет кораблю Б ещё десять секунд принимать передачу после того, как она была прекращена.
(На всякий случай напомню, что оба корабля летят с сильно досветовой скоростью — чуть быстрее земного истребителя, например — так что релятивистские эффекты не играют на практике никакой роли. Всё очень по-ньютоновски.)
К счастью, на пути кораблей нет никаких препятствий, так что они спокойненько летят себе дальше.
Теперь представим, что по предварительной договорённости в определённый момент на кораблях одновременно начинают работать двигатели, которые меняют траекторию движения каждого корабля с прямой на окружность. Диаметр окружности для каждого корабля одинаков, окружности расположены в параллельных плоскостях, ось вращения общая, скорость движения кораблей по окружности одинаковая. Таким образом, в результате включения двигателей корабли в дальнейшем испытывают одинаковое центростремительное ускорение.
По идее, в момент включения своих двигателей корабль Б должен тут же потерять сигнал от корабля А (так как испущенный кораблём А луч лазера продолжит лететь "вбок" относительно направления, в котором был испущен, фактически сопровождая прежнюю траекторию движения — но там корабля Б уже нет, он отклонился от прежнего пути в момент включения двигателей).
Далее я вижу два взаимоисключающих варианта развития событий:
1) На лазерный луч, испускаемый кораблём А, не влияет центростремительное ускорение источника луча. В этом случае в каждый момент времени испускаемые кораблём А фотоны продолжают лететь "вбок" с мгновенной скоростью корабля А, в том направлении, в котором А полетел бы, если бы прямо сейчас отключил двигатели и продолжил двигаться по инерции. Центростремительное ускорение, которому подвергается корабль А, не оказывает на фотоны никакого влияния в момент испускания. Это приводит к тому, что луч лазера, испускаемый кораблём А перпендикулярно движению (в направлении корабля Б) расходится по вселенной расширяющейся конической спиралью. В этом случае у корабля Б нет шансов снова поймать сигнал, если он не расширит диаметр окружности, по которой движется.
2) На лазерный луч, испускаемый кораблём А, каким-то образом влияет центростремительное ускорение источника луча. На испускаемые фотоны не действует "эффект катапульты", отклоняющий их в сторону, что-то его компенсирует в момент испускания, и фотоны в итоге спокойно летят в направлении, строго параллельном оси вращения, вокруг которой летают корабли. Фактически, они покоятся в плоскости, перпендикулярной оси вращения, что означает моментальную компенсацию инерции "бокового" движения фотонов в момент испускания. В этом случае испускаемый кораблём А луч лазера тоже "закручивается по спирали" и со стороны напоминает пружину, но эта "пружина" имеет постоянный диаметр, равный диаметру окружности, по которой движется корабль А. Так что кораблю Б достаточно лишь временно притормозить или ускорить своё движение по окружности, чтобы снова поймать сигнал от корабля А, при этом менять диаметр окружности не требуется.
Какой из вариантов верен?
Вопрос можно также переформулировать следующим образом: если на центрифуге установить лазер, направленный параллельно оси вращения центрифуги, то очерчиваемая лучом лазера окружность будет иметь одинаковый диаметр на любом расстоянии от центрифуги, или же со значительным удалением от центрифуги (на космические расстояния) диаметр очерчиваемой окружности будет расширяться?
Влияет ли на фотон в момент испускания инерция источника фотонов плюс приложенные в этот момент к источнику фотонов силы, или же только инерция источника фотонов?
Лично я интуитивно склоняюсь к варианту, что от центрифуги луч должен расходиться расширяющейся спиралью конической формы, хотя заметно это расширение будет только на космических расстояниях. И чем дальше от центрифуги, тем больше будет диаметр очерчиваемой лучом окружности.
Если это вдруг не так, это будет означать, что луч по какой-то причине "знает", когда ему можно лететь "вбок" по инерции, а когда нет. Это было бы очень странно.
Но это моё личное любительское мнение (просто "я так вижу"), а хотелось бы послушать действительно знающих людей.
|