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用光行差解释横向多普勒效应,将是对时间膨胀说的否定
[楼主] 作者:jiuguang  发表时间:2006/12/27 10:56
点击:534次

用时间膨胀解释横向多普勒效应,是多数物理专家们所接受,并且使用的,包括泡利等人.
黄版主引用宋先生的观点,很好的解释了横向多普勒效应是红移还是蓝移的问题.问题出在光行差产生的很小的角度上,这个很小的角度决定了由蓝移到红移的变化.由此也可以看出横向多普勒实验是多么困难.
过日心,垂直与黄道平面(地球轨道平面)作直线,直线指向天球上的黄极.假设黄极有一恒星,与太阳相对静止.由于光行差的缘故,地球上看到的该恒星并不在黄极,而是绕黄极旋转.从地球上看,地球到该恒星的连线与地球前进方向之间的夹角略小于90度.小大约20"的角度,应该出现蓝移.然而,实际上地球与恒星之间没有纵向位置变化,甚至可以认为没有视差.这样就是纯横向多普勒效应了,结果确应该是蓝移!怎么能用时间膨胀解释呢?
看到垂直的情况,实际上还是有纵向分量的.红移是相互分离产生的,虽然与横向运动相比,纵向分离非常小.但这时的红移还是应该解释为由相互分离产生的,而不是时间膨胀产生的.
即使相对论成立,上述解释也应该是没问题的.专家们的定论未必经得起推敲?哈哈!

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 [2楼]  作者:yanghx  发表时间: 2006/12/27 12:17 

还有一个奇怪的矢量运算问题?

其实使用光行差还会引出个问题,
由cosB=0,得到cosA=v/c = 邻边/斜边,
我们知道这个直角三角形的两个直角边是:
对边a=c,邻边b=v,
那么应该是斜边d=sqr(aa+bb)= sqr(cc+vv),
所以按照勾股定理或速度合成定律应该是:
cosA=邻边/斜边 = v /sqr(cc+vv),
但这显然是相对论无法接收的?

所以现在的情况是:
一个速度v可以与光速c按矢量和规律合成出另一个方向的矢量C,
但这个C只是方向遵从速度矢量合规律,
C的大小却不遵从速度矢量合规律,
不知道物理学怎样定义这样一种奇怪的矢量运算规律?

另外,考虑到光行差效应,经典的多普勒也就有了横向多普勒效应?
即经典多普勒的观察者运动时,
当观察者认为垂直于c时,总会得到红移?








[楼主]  [3楼]  作者:jiuguang  发表时间: 2006/12/27 12:49 

问题出在不同时上
例如,在运动场上或游泳池中,我们可以看到某时刻两个运动员相距多远,这是因为我们不需要考虑光的传播所用时间.如果说的是两个运动员不同时刻分别在不同位置,还有意义吗?
涉及光速问题时,必然会出现不同时的问题.这当然会带来种种困惑,这是个不大容易想清楚的问题.可以有时清楚,换个情况,可能又会不清楚的.大师们也会犯这样的错误.
 [4楼]  作者:yanghx  发表时间: 2006/12/27 13:06 

“不需要考虑光的传播所用时间”?
这不是说光速无穷大了吗?

怎么一到关键的地方就出怪事呢?呵呵,真没脾气了,

[楼主]  [5楼]  作者:jiuguang  发表时间: 2006/12/27 13:35 

很简单,时间太短,无须考虑.相对论问题除外
因为你的眼睛的反应速度很慢,就是最很的摄像机可以记录0.001秒,仍然是太慢了.你计算一下由于光传播而产生的时间误差就知道了.
其实不是光速无穷大,而是太短的时间,我们不可能有反应,连很高速的仪器也不能反应.
这是技术进步问题.原来跑百米用发令枪,声音造成的误差可能有0.3秒,后来精确到0.01秒,0.001秒,则声音0.34m/ms产生的影响就是多方面的了.

久广
 [6楼]  作者:yanghx  发表时间: 2006/12/27 14:38 

好象还不是这样讲的吧?

呵呵,这是个技术问题,不是理论问题?

比如在分析光的多普勒效应时,
光源运动的情况很简单,因为观察者作为“第三者”,
相对论承认可以看到光源与波前之间的相对光速c±v,

可是观察者以速度V运动的情况就难了,
假设选取静止光源发出的任意两个波前P1和P2,
它们的间距为波长L,就要遇到如下问题:
1、波长L是否收缩?
2、观察者是否认为P2相对自己的速度仍然是c呢?还是变成了c+v?
3、结果难以化简得出最后的光多普勒公式,

是否在这里也可以忽略P1与P2到达观测者的时间差呢?
或者可以忽略V的存在?那还能得到多普勒频移吗?
我想这就是为什么爱因斯坦要用你我都看不懂的方法
来推导观察者运动的光多普勒公式的原因?

 


 

[楼主]  [7楼]  作者:jiuguang  发表时间: 2006/12/27 16:32 

相对论问题,当然会出现与常识不符的现象
光源运动的情况很简单,因为观察者作为“第三者”,[[为什么是“第三者”]]
相对论承认可以看到光源与波前之间的相对光速c±v,[[为什么可以看到光速?难道可以听到声速吗?波前只是画在图上才能看到,隐含着用无穷大速度看.而无穷大速度是不存在的.不要将图上的东西与实际可以看到的东西混淆起来]]

[[相对论效应都是微量,由此平常不需要考虑的东西,在讨论相对论问题时,就都是不能忽略的了.由于同时概念出现了问题,自然就会很多诡异的现象.

注意速度本来就是异时异地问题,是看不到的.只是在可以不考虑光传播所用时间的情况下,问题会变得简单而已.我们的常识,就是在这种简化中形成的.]]
 [8楼]  作者:yanghx  发表时间: 2006/12/27 18:54 

不一定非要看见呀,有闪光或波前的运动方程嘛

老刘开玩笑吧?说观察到当然是观察者系的定位问题呀?
比如我们定位一个闪光的方法不就是:x=ct吗?
否则我们怎样建立闪光的运动方程呢?
闪光从观察者处(原点O处)发出,观察者根本就无法看到闪光了,
可我们却可以建立闪光的运动方程:x=ct呀?

用样的,运动光源在观察者系的x1处、t1'时刻发出一个波前P1,
然后以速度v远离观察者系的原点O,
在t2'时刻发出第二个波前P2,
观察系如何确定P1和P2的位置和间距L呢?
当然是依靠:
L=ct+vt = (c+v)t,
相对论认为这个c+v可以在观察者系中出现, 或者说当一个静止的观测者用“两次计时法”测量L时, 会测量到L=(c+v)t,

可是运动的观察者系怎样确定任意两个相邻波前P1和P2之间的距离L(波长)呢?这就不容易了? 如果他同样用“两次计时法”测量L,测量的结果会是怎样的呢? 或者说怎样计算得到L?你是否认为相对论无法解决这样一个简单的问题?



 [9楼]  作者:hudemi  发表时间: 2006/12/27 19:25 

该结论完全是按相对论的逻辑推出来的,似乎谈不上对时间膨胀的否定,至少是没有强有力的理由.

应该说,观点还是我的,是我率先提出了在该问题中要考虑光行差效应。但宋先生率先把它数学化了,而且我同意他的推导。

从光源系来看,确实还有很小的纵向分量,但是从观察者自身系来看,光线是垂直过来的,所以也就不好说它不是时间膨胀造成的了。

黄德民

[楼主]  [10楼]  作者:jiuguang  发表时间: 2006/12/27 22:11 

不对吧?
L=(c+v)t?
L不是与t成正比吗?不会是表示几又几分之一个波长吧?或者t表示t0?
相对论用洛伦兹变换可以解释这类问题.不过你的解释与相对论不符.
关键是解决同时问题.否则就没有观察者系.相对论的同时与经典理论不同,速度等当然也就不同.
如果你知道了伽利略变换时空图,再对照洛伦兹变换时空图.就可以很清楚地知道其不同在什么地方了.很多质疑其实是不清楚两种变换的不同的实质.
 [11楼]  作者:yanghx  发表时间: 2006/12/28 00:15 

我与你的争论每次都是到此为止?呵呵,奇怪

t是周期,以速度v运动波源的波长是(v与c反方向):
L=ct+vt=(c+v)t

其它以后再说吧,又要进入你那个“时空图”了,呵呵,
连对速度的定义都不同了,四维速度的问题以后再说吧?


 

[楼主]  [12楼]  作者:jiuguang  发表时间: 2006/12/28 10:33 

可以有简单的证明
既然是由光行差引起的,可以从光行差现象本身来讨论纵向分离分量.但这同时会涉及更深层次的问题.
问题的实质是惯性系之间的不等价.地心惯性系与日心惯性系之间显然是不等价的.光行差(或许只有光行差?)可以证明.
我当然尊重你及宋先生的率先提出权等,如果别人反对另当别论.
我的证明似乎还有些解释不清的地方,想请你们先看一下可以吗?
等再整理一下,然后发过去.
[楼主]  [13楼]  作者:jiuguang  发表时间: 2006/12/28 12:22 

略去二阶效应,相对论与经典理论仍然是不同的.有什么不明白吗?

经典变换
x'=x+vt
t'=t
略去二阶效应,洛伦兹变换
x'=x+vt
t'=t+vx/cc

注意:x可以不是小量,所以不能略去.改了洛伦兹变换的符号,以符合作图习惯.

在c=1的时空图中,可以很容易画出两种变换对应的直线.两种变换的一阶差异显而易见.似乎人们更注意二阶小量,对一阶差异却不愿理会?



 [14楼]  作者:yanghx  发表时间: 2006/12/28 16:06 

至少看来你也认为标准相对论已无法解释一些问题了?

所以需要按照你自己的理解方法去处理一些问题了?

我们现在分析相对论都不容易了,
怎么可能再去分析各自理解的“变形的相对论”呢?
希望我们还是以目前教科书里的狭义相对论作为研究、分析的对象?
一步步的来嘛,

目前的关键主要集中在多普勒与sagnac这两个问题上,
因为这两个问题都牵扯到相对观测者的光速是否可变的问题,

我已经把问题简化的很清楚了:
运动的观察者系怎样确定任意两个相邻波前P1和P2之间的距离L(波长)?

这样相对论就很难再用谁都看不懂的繁复推导方法糊弄人了?
至于你有自己的解决方法那就是另一回事了?
以后另外再认真探讨了?



[楼主]  [15楼]  作者:jiuguang  发表时间: 2006/12/29 17:42 

很遗憾,证明还有些问题
用光行差解释横向多普勒效应,将是对时间膨胀说的否定

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