Верна ли формула релятивистского определения скорости?

[prostoy]

В настоящее время относительную скорость движущихся тел определяют по формуле которую предложил Эйнштейн. Но верна ли эта формула? У Фейнмана (см. Фейнмановские лекции по физике т.2, с.7-8): " ... Этa незaвисимость от движения источникa светa стaвит интересный вопрос. Положим, что мы едем в aвтомaшине со скоростью u , a свет от зaдних фaр рaспрострaняется со скоростью с . Дифференцируя строчку

$ x'=x - u t $

, получaем

$ d x' /d t = d x /d t - u $

Это ознaчaет, что, в соглaсии с преобрaзовaниями Гaлилея, видимaя скорость светa по измерениям, проведенным из aвтомaшины, будет не c , a $ c - u $. Нaпример, скорость aвтомaшины $100 000$ км/сек, a скорость светa $300 000 $ км/сек . Тогдa свет от фaр будет удaляться с быстротой $ 200 000$ км/сек. Во всяком случaе, измерив скорость светa, испускaемого фaрaми (если только спрaведливы преобрaзовaния Гaлилея для светa), можно узнaть скорость aвтомaшины. Нa этой идее основывaлось множество опытов по определению скорости Земли, но ни один из них не удaлся: никaкой скорости обнaружено не было. Вы скоро познaкомитесь очень подробно с одним из тaких опытов. Вы рaзберетесь, что в нем случилось и в чем было дело. Что-то нелaдное творилось в ту пору с урaвнениями физики. Но что именно?"

После этого идет демонстрация догадки Лоренца, оформленной в виде формулы преобразования, которое приводит ко всем изветстной Формуле Релятивистского Сложения Скоростей (ФРСК). Из этой формулы следует, что если сумма двух источников света, движущихся навстречу друг лругу, со скоростями, которые (при алгебраическом сложении) дают в сумме величину, превышающую скорость света, то ВЫЧИСЛЯЕМАЯ по ФРСК скорость не будет больше скорости света.

Но почему Фейнман не приводит других способов вычисления Относительной Скорости Движущихся Объектов (ОСДО) с помощью света. Неужели их нет? Может я не понимаю каких-то тонкостей, но, например, сразу бросается в глаза то, что ОСДО может быть без труда рассчитана наблюдателем, находящимся на линии, перпендикулярной направлению встречного движения тел и замеряющим путь, пройденный телами, за один и тот же отрезок времени. Последующее деление каждого перемещения на время и их алгебраическое сложение даст искомую скорость. И эта скорость не совпадет со скоростью вычисленной по ФРСК. Такое расположение наблюдателя будет неизменно показывать величину, равную алгебраической сумме слагаемых скоростей без релятивистской добавки.

Приведем еще один возможный способ расчета ОСДО. Это способ вычисления относительной скорости по увеличению линейных размеров встречного объекта. Представьте себе, что вы - наблюдатель, вооруженный секундомером и измерительной линейкой в виде расчески, у которой расстояние между зубьями и ширина зубьев составляют ровно одну единицу длины (это могут быть и фотоэлементы, подсоединенные к компьютеру). Наводя такой прицел-линейку на объект, вы нажимаете на секундомер и замечаете исходный линейный размер объекта, соответствующий этому моменту времени, (например, расстояние между габаритными огнями). Через некоторое время вы повторяете замер этого же линейного размера объекта, который при приближении естественно возрастет. Разность линейных расстояний объекта , деленная на интервал времени между замерами размеров даст ОСДО. Результаты двух последних способов измерения ОСДО могут быть взаимно проверены и совпадут. Это ПРЯМОЕ вычисление скорости через фиксируемое ПЕРЕМЕЩЕНИЕ и ВРЕМЯ . А что же ФРСК? На каком основании она появилась и откуда в ней берутся (как замеряются) скорости движения встречных объектов? Разве не из замеров неподвижного наблюдателя, связанного с Землей. И что выражает эта ФРСК? На мой взгляд ответ прост: она выражает относительную скорость движущихся объектов, определенную с систематической погрешностью, вносимую скоростью света: если встречные объекты движутся со скоростями равными скорости света, то расчетная скорость будет равна скорости света, а не удвоенной ее величине. Кто согласился бы лететь на самолете, для которого каждую секунду совершается ошибка, равная $ 300000$ км. Неужели такие есть?

Выводы : 1.Преобразование Галилея верно и не приводит к искажению симметрии физических законов.

2. Формула релятивистского сложения скоростей не верна, так как при сложении высоких скоростей содержит систематическую. погрешность, соизмеримую с величиной скорости света.

3. Ошибка формулы релятивистского определения скорости имеет причиной то обстоятельство, что она рассматривает объект, как точку и не учитывает реального увеличения\уменьшения реальных геометрических размеров движущихся объектов.

[miflin]

prostoy в сообщении #830117 писал(а):

Положим, что мы едем в aвтомaшине со скоростью u

Из этой фразы проистекают все последующие недоразумения. Замените "мы" на "он". Уже будет полегче.

[prostoy]

miflin в сообщении #830120 писал(а):

prostoy в сообщении #830117 писал(а):

Положим, что мы едем в aвтомaшине со скоростью u

Из этой фразы проистекают все последующие недоразумения. Замените "мы" на "он". Уже будет полегче.

Это цитата.

[Toucan]

Тема перемещена из форума «Работа форума» в форум «Дискуссионные темы (Ф)»

[svv]

У Фейнмана «видимaя скорость светa по измерениям, проведенным из aвтомaшины». А у Вас?

[miflin]

prostoy в сообщении #830122 писал(а):

Это цитата.

Не знаю, что вы под этим подразумеваете.
Я же подразумеваю, что наблюдатели-физики никогда не произнесят фразу "Я двигаюсь".
Все они исходят из того, что их система покоится. Тогда результаты их измерений непротиворечиво увязываются
с результатами коллег, придерживающихся такой же точки зрения. В силу принципа относительности.

Физик может расслабиться за рулем автомобиля и сказать соседу-пассажиру - ух, как мы быстро движемся!
Но если по какой-то причине показания спидометра заинтересуют его коллег (для каких-то физических выводов,
например, о степени красного смещения зеленого света светофора), то он сообщит, что светофор двигался
в системе покоящегося автомобиля с такой-то скоростью.

[prostoy]

svv в сообщении #830129 писал(а):

У Фейнмана «видимaя скорость светa по измерениям, проведенным из aвтомaшины». А у Вас?

Ответ не по существу.

[warlock66613]

prostoy в сообщении #830117 писал(а):

ОСДО может быть без труда рассчитана наблюдателем, находящимся на линии, перпендикулярной направлению встречного движения тел и замеряющим путь, пройденный телами, за один и тот же отрезок времени.

Заранее не очевидно, что получившаяся величина будет являться относительной скоростью, так как относительная скорость - это именно скорость одного из тел в системе отсчёта, в котором второе покоится. И если в данном опыте относительную скорость измерить, то будет видно, что вычисление дало неверный результат, т. е. найденная расчётом "скорость" на самом деле не является относительной скоростью.

-- 24.02.2014, 14:25 --

prostoy в сообщении #830117 писал(а):

Такое расположение наблюдателя будет неизменно показывать величину, равную алгебраической сумме слагаемых скоростей без релятивистской добавки.

Именно. Только не "расположение наблюдателя", а соответствующий расчёт. Неправильный расчёт. А правильный расчёт по релятивистской формуле будет давать верное значение.

[prostoy]

miflin в сообщении #830130 писал(а):

prostoy в сообщении #830122 писал(а):

Это цитата.

Не знаю, что вы под этим подразумеваете.
Я же подразумеваю, что наблюдатели-физики никогда не произнесят фразу "Я двигаюсь".
Все они исходят из того, что их система покоится. Тогда результаты их измерений непротиворечиво увязываются
с результатами коллег, придерживающихся такой же точки зрения. В силу принципа относительности.

Физик может расслабиться за рулем автомобиля и сказать соседу-пассажиру - ух, как мы быстро движемся!
Но если по какой-то причине показания спидометра заинтересуют его коллег (для каких-то физических выводов,
например, о степени красного смещения зеленого света светофора), то он сообщит, что светофор двигался
в системе покоящегося автомобиля с такой-то скоростью.

Убедитесь: http://www.rulit.net/books/fejnmanovski ... 32449.html

[warlock66613]

prostoy в сообщении #830117 писал(а):

Результаты двух последних способов измерения ОСДО могут быть взаимно проверены и совпадут. Это ПРЯМОЕ вычисление скорости через фиксируемое ПЕРЕМЕЩЕНИЕ и ВРЕМЯ

Нет, предложенный способ - это как раз очень косвенное измерение с огромным количеством нюансов. Но его всё равно можно проделать, учтя все необходимые поправки, и результаты действительно совпадут. Совпадут с результатами действительно прямого измерения (с помощью часов, линейки и верстовых столбов), но не с результами полученными через алгебраическую сумму.

[prostoy]

warlock66613 в сообщении #830138 писал(а):

prostoy в сообщении #830117 писал(а):

Результаты двух последних способов измерения ОСДО могут быть взаимно проверены и совпадут. Это ПРЯМОЕ вычисление скорости через фиксируемое ПЕРЕМЕЩЕНИЕ и ВРЕМЯ

Нет, предложенный способ - это как раз очень косвенное измерение с огромным количеством нюансов. Но его всё равно можно проделать, учтя все необходимые поправки, и результаты действительно совпадут. Совпадут с результатами действительно прямого измерения (с помощью часов, линейки и верстовых столбов), но не с результами полученными через алгебраическую сумму.

Вы считаете, что сумма скоростей двух встречных самолетов , определенная наблюдателем с Земли не совпадет с определением скорости по линейному размеру? Почему?

[warlock66613]

prostoy в сообщении #830141 писал(а):

Почему?

Потому что я предполагаю (мы предполагаем), что определение относительной скорости по линейному размеру произведено верно с учётом всех сопутствующих осложнений, и дало верный результат. А наблюдатель на Земле получает относительную скорость, складывая две скорости. Поскольку вы предлагаете использовать неправильную формулу для этого сложения, результат будет неправильным. Поэтому результаты не совпадут.

[prostoy]

warlock66613 в сообщении #830138 писал(а):

prostoy в сообщении #830117 писал(а):

Результаты двух последних способов измерения ОСДО могут быть взаимно проверены и совпадут. Это ПРЯМОЕ вычисление скорости через фиксируемое ПЕРЕМЕЩЕНИЕ и ВРЕМЯ

Нет, предложенный способ - это как раз очень косвенное измерение с огромным количеством нюансов. Но его всё равно можно проделать, учтя все необходимые поправки, и результаты действительно совпадут. Совпадут с результатами действительно прямого измерения (с помощью часов, линейки и верстовых столбов), но не с результами полученными через алгебраическую сумму.

Да, Вы правы. Спасибо за замечание. Нужно было взять два отсчета расстояния между носиками самолетов, в два момента времени. Найти разность этих расстояний и разделить на время, за которое произошло это изменение. Тогда будет тоже прямое измерение скорости.

[warlock66613]

prostoy в сообщении #830160 писал(а):

Нужно было взять два отсчета расстояния между носиками самолетов, в два момента времени. Найти разность этих расстояний и разделить на время, за которое произошло это изменение. Тогда будет тоже прямое измерение скорости.

Нет. Это будет измерение, но не измерение относительной скорости, потому что "разность расстояний" - это искусственная величина, не имеющая прямого физического смысла, и она не является перемещением какого-либо физического объекта.

[prostoy]

warlock66613 в сообщении #830163 писал(а):

prostoy в сообщении #830160 писал(а):

Нужно было взять два отсчета расстояния между носиками самолетов, в два момента времени. Найти разность этих расстояний и разделить на время, за которое произошло это изменение. Тогда будет тоже прямое измерение скорости.

Нет. Это будет измерение, но не измерение относительной скорости, потому что "разность расстояний" - это искусственная величина, не имеющая прямого физического смысла, и она не является перемещением какого-либо физического объекта.

Что значит искусственная величина. Я вижу расстояние между двумя материальными объектами в два последовательных момента времени. Вас смущает, что его изменение происходит не на фоне "твердого" объекта, а на фоне звездного неба?