30 votos

¿Qué ve usted en una línea de relojes a medida que pasan por ellos a alta velocidad?

Según mi comprensión de la SR, si puedo viajar a 0,8 c en relación a una línea de relojes, que debo ver los relojes en frente de mí yendo 3 veces más rápido que el mío propio, y quienes están detrás de mí yendo 3 veces más lento que el mío propio (efecto Doppler). OK, así que lo que sucede en mi ubicación exacta? Creo que como me veo más y más cerca de mi origen, me gustaría ver una discontinuidad entre las direcciones hacia adelante y hacia atrás.

Eso es bastante malo, pero a mi origen no hay luz retraso del viaje, así que mi tiempo es mi tiempo, y la velocidad de los relojes, a continuación, debe estar en conformidad con gamma (4/3) a 0,8 c.

Entonces, mi pregunta es: ¿cómo puedo conciliar el 3 contradictorias velocidades que yo debo observar para un reloj en mi origen? Creo que debe ser el valor de gamma, pero no puedo explicar la discontinuidad de la resultante del efecto Doppler, tanto hacia adelante y hacia atrás en estrecha proximidad al origen.

44voto

accipehoc Puntos 8

Supongo que usted utiliza las fórmulas de $f_o = fs\sqrt{\frac{1+v/c}{1-v/c}}$ para los relojes delante de usted y $f_o = fs\sqrt{\frac{1-v/c}{1+v/c}}$ para los relojes detrás de usted. Esas fórmulas hacer implica una singularidad para el reloj que está más cerca de usted. Que la ecuación a utilizar?

La respuesta es ninguno de los dos. Aquellas expresiones que asumen el viaje a lo largo de la línea de visión a la fuente. Hay una singularidad debido a que las colisiones son singularidades. Su nave espacial se está arando a través de la línea de relojes. Lo que usted verá en frente de usted son una serie de relojes marcando más rápido que el tuyo. Detrás de usted, usted va a ver una nube de pulverizó los relojes. Su nave es mejor tener unos muy buenos los escudos delanteros.

Su nave espacial, presumiblemente, no está haciendo eso. En su lugar, usted está volando en paralelo a la línea de relojes, con algunas constantes, que no sea cero la distancia entre la nave espacial y la línea de relojes. Usted necesidad de utilizar el más genérico expession $$f_o = fs \frac{\sqrt{1-\left(\frac v c\right)^2}} {1-\frac v c \cos \theta_o}$$ donde $\theta_o$ es el ángulo entre el reloj en cuestión y su línea de viaje, según lo observado por usted. La convención de signos aquí es que $\theta_o$ es positivo para relojes en frente de usted, negativo para los relojes detrás de usted.

La expresión anterior se reduce a la simplificación de expresiones en el inicio de mi respuesta para relojes de muy lejos en frente de usted y de muy lejos detrás de usted. En el medio, vas a conseguir un bonito cambio continuo de más rápido en el frente, más lento detrás. El reloj de la derecha junto a usted? Es un poco desplazada hacia el rojo, y por lo tanto más lento. Aquí $\cos \theta_0=0$, por lo que en este caso $fo=fs\sqrt{1-(v/c)^2}$. Este es el llamado transversal corrimiento al rojo Doppler. Esto significa que hay un reloj un poco por delante de usted que no se detiene en su propio reloj de la tasa.

3voto

Floris Puntos 54054

La señal del reloj moviendo hacia usted es el Doppler cambiado la versión de que el valor de "saber" - es decir, primero despacio por la gamma (reloj en movimiento con respecto a su marco de referencia), entonces la velocidad de desplazamiento Doppler.

Ídem, con signo invertido, para relojes detrás de usted. Ahora el reloj se mueve en ángulo recto muestra de lo que espera y no hay ninguna discontinuidad.

2voto

Eric Wang Puntos 101

Si usted se considera una recta trayectoria, habrá realmente una discontinuidad. Que es el mismo que el de la señal de efecto Doppler.

Hay una suave caída en la frecuencia de la sirena del camión de bomberos que pasa en la calle. La razón es, que hay una cierta distancia entre usted y el camión en el punto más cercano. Si ese no fuera el caso, es decir, la sirena se mueve directamente a través de usted sin el camión smashing usted, usted podría percibir una repentina caída en la frecuencia.

0voto

kotozna Puntos 129

Estoy asumiendo que estamos hablando de una dimensión caso en el que podemos "mover a través de" relojes.

Suponiendo que sincronizar los relojes en su propio marco, los más alejados y se mostrará un tiempo más que los más cercanos, porque toma más tiempo para que la luz llegue a partir de ellos.

En la parte superior de que, todos los relojes va a ser igual de tiempo dilatado, ya que todos están en movimiento en el mismo marco.

El efecto doppler entra porque va a cambiar el color del reloj de los de delante, aparecerá en azul y los de detrás de rojo. El efecto doppler no cambia el tiempo en el reloj, aunque.

0voto

user3761401 Puntos 1

No tengo la reputación de los comentarios, así que voy a comentar acerca de David Hammen (aceptado) respuesta aquí.

Su conclusión es correcta, pero menciona la "Esas fórmulas hacer implica una singularidad para el reloj que está más cerca de usted" , en referencia a la forumale él pensó que te referías. También menciona "En el medio, vas a conseguir un bonito cambio continuo de más rápido en el frente, más lento atrás", en referencia a su último fórmula que involucra un coseno.

No hay ninguna singularidad presente en su original fórmula que no está presente también en la de David. Él ha comparado las ecuaciones (usando la cabeza en la velocidad) a su (mediante la adecuada, 'pitágoras' velocidad relativa).

En particular, si usted está a cargo directamente de un reloj el ángulo $\theta_0$ instantáneamente flip $180^\circ$ cuando se le pase. Al mismo tiempo $v$'s de la magnitud le dará la vuelta. La 'singularidad' todavía está allí!

i-Ciencias.com

I-Ciencias es una comunidad de estudiantes y amantes de la ciencia en la que puedes resolver tus problemas y dudas.
Puedes consultar las preguntas de otros usuarios, hacer tus propias preguntas o resolver las de los demás.

Powered by:

X