¿tiene el haz de un láser ' tiro '?

Question

Yo estaba pensando acerca de Einstein de tren y la plataforma de experimento y se preguntaba si un haz de luz de las experiencias de tiro? Me explico, si tengo un chorro de agua y el punto de la recta y, a continuación, swing y deje mi brazo, el agua por un momento en ir más allá del extremo de la manguera en la dirección que yo estaba cambiando mi brazo...

Hace poquito presentan el mismo comportamiento? Si yo tomo un láser y comenzó desde el origen de un sistema Cartesiano y acelerado que digamos que el 75% de la velocidad de la luz a lo largo del eje x con ella apuntando en la dirección y. Cuando dijo puntero láser golpea una pared de ladrillo en x0 será el rayo láser real de la cruz a x0+delta?

Answer 1

Pregunta interesante. La respuesta es sí, un rayo de luz ha de tiro.

Si nos imaginamos que los fotones parecen pelotas de tenis y se mueven muy lentamente, se puede ver desde el siguiente diagrama:

$(a)$ muestra el láser cuando es estacionaria, por lo que emite un flujo constante de la pelota de tenis de fotones, uno por segundo. $(b)$ muestra un láser similares acerca a moverse a $70\%$ la velocidad de la luz. Cada fotón es aún viajando a la velocidad de la luz, pero ahora están viajando en un $45^\circ$ ángulo. Esto significa que el $y$ componente de su velocidad es menor que $c$, pero la distancia entre ellos es la misma. Esto es debido a la dilatación del tiempo: las pelotas de tenis son emitidos con menos frecuencia del láser móviles. Un reloj en movimiento con el láser también podría funcionar lentamente, por lo que se seguiría la medida de uno de los fotones emitidos por segundo. (Contracción de longitud sólo se produce en el $x$ dirección).

$(c)$ se muestra lo que sucede después de que el láser ha golpeado la pared de ladrillo en $x_0$ (y milagrosamente no se rompe). Los fotones que se emiten antes de la colisión seguir para moverse a la velocidad de la luz en un $45^\circ$ ángulo de la $y$ eje, mientras que los fotones que se emiten después de la colisión se mueven a la velocidad de la luz, en paralelo a la $y$ eje.

Tenga en cuenta que debido a que los fotones del láser móviles más lentamente, $y$ componente de su movimiento, los de la estacionario láser "adelantar" en el $y$ dirección. Esto significa que si el láser se proyecta en una pantalla lejana paralelo a la $x$ eje, por un tiempo de dos puntos de luz, uno en $x_0$ y el otro hacia la derecha aproximadamente a $0.7c$, compuesta de fotones emitidos antes de la colisión.

La diferencia entre este y el caso de un tubo de manguera es que las moléculas de agua desde el movimiento de la manguera se están moviendo más rápido que el de los estacionaria de la manguera, ya que su velocidad es la suma de su movimiento a través de la manguera en el $y$ dirección, además de que el movimiento de la manguera en el $x$ dirección. En el relativista caso de los fotones siempre tienen que avanzar a $c$, con la dilatación del tiempo y contracción de longitud ocurriendo para hacer este consistente. Pero, aparte de que el fenómeno es el mismo.