Desplazamiento Doppler y relatividad galileana

Question

El desplazamiento Doppler tiene diferentes formas si el observador o la fuente están en movimiento. Consideraré el desplazamiento Doppler en el caso del sonido.

Intenté encontrar una respuesta sobre la no simetría del efecto Doppler, especialmente sobre su aparente contraste con la relatividad galileana.

Lo que he encontrado es que, en el caso del desplazamiento Doppler para el sonido, hay un marco de referencia privilegiado, que es por donde viaja la onda sonora, el aire por istancia, y esta es la razón por la que se rompe la simetría y no se puede hablar de relatividad galileana.

Creo que no lo he entendido del todo, en concreto ¿cómo se traduce la existencia del marco privilegiado en un fenómeno físico diferente en los casos en los que el observador o la fuente se mueven?

Tengo la razón por la que se producen los dos fenómenos, pero no está claro qué tiene que ver esto con la presencia de un marco privilegiado (el marco del aire).

Answer 1

Lo único que importa son las posiciones o velocidades relativas de dos cuerpos. Si sólo hay dos cuerpos en el vacío, no importa cuál de ellos se mueve; lo que importa es su velocidad relativa. Si ahora tenemos tres cuerpos, digamos A, B, C, entonces lo que importa son sus velocidades relativas. No es lo mismo "A se mueve a 10 km/h mientras B y C se quedan" que "B se mueve a 10 km/h mientras A y C se quedan". Aquí las velocidades relativas entre A y B son las mismas, ¡pero entre A y C no lo son! Así que representan situaciones físicas diferentes (en lugar de la misma observada en diferente marco de referencia). En tu caso (desplazamiento Doppler) A=emisor, B=observado, C=aire.

Answer 2

Se puede determinar la velocidad relativa de cualquier fotograma con respecto a cualquier otro fotograma. Mediante el efecto Doppler, sólo se puede determinar si la fuente o el receptor se mueven con respecto al medio, pero no la velocidad absoluta de la fuente o del receptor.

No es necesario invocar el efecto Doppler para demostrarlo, la velocidad relativa entre dos sistemas de referencia es siempre un hecho físico.

Answer 3

Creo que no entendí este complemento existencia del marco privilegiado se traduce en un fenómeno físico físico diferente en los casos en que el observador o la fuente se mueven?

Imaginemos un caso en el que uno de los dos está en reposo con respecto al medio y el otro se aleja a $c$ . Si el emisor se mueve, el receptor sigue recibiendo la señal (con desplazamiento Doppler). Si el receptor se aleja, no recibe ninguna señal.