Эффект Доплера от А до Я

[zzcw]

На иллюстрации - рис. 3 - изображены Наблюдатель Набл и Источник Ист, причем Источник движется со скоростью V справа налево вдоль оси Х.  Его положения в разные моменты  времени отмечены циферками 1 и 2.



Пусть  Источник, находясь в положении 1, испускает фотон строго перпендикулярно оси Х в своей системе отсчета.  Вектор, соответствующий направлению скорости этого фотона в системе Источника, обозначим  как C` (выделен синим цветом).  Линия этого вектора не проходит через точку наблюдения, но по условию Источник движется со скоростью V. Результатом сложения векторов C` и V является вектор С, который через точку наблюдения таки проходит.

В соответствии с нашим Постулатом №2, Наблюдатель примет фотон со скоростью С. И в соответствии с этим же постулатом можем рассчитать скорость движения этого фотона в системе Источника. Она, очевидно, равна С`= sqrt{C^2 - V^2].

Источник испускает фотон; пока фотон "в пути", для Источника не определены скорость и предназначение. Источник лишь отбрасывает порцию энергии в известном количестве и известном направлении, а что касается всего остального (и в частности, скорости) - определяет Всевышний (тут бы порассуждать о "неопределенностях" , о постоянной Планка, которая проявляет себя в переходные моменты "материализации - дематериализации" фотона, но, в другой раз; отвлекаться не будем).

Скорость фотона определяет энергетику фотона. Мы (Наблюдатели) принимаем фотон энергетикой С, зная, что он испущен ДВИЖУЩИМСЯ относительно нас объектом, и определяем скорость его движения относительно Источника С`.
Очевидно, что разница между С и С` обусловлена ненулевой скоростью V.

Если мы приняли фотон E(j), то исходная порция энергии, идущая от Излучателя, соответствует фотону E(o), связь между которыми выражается
соотношением E(j) = E(o)C/(sqrt{C^2 - V^2})..                                     (3)  

Энергия фотона, излучаемого в поперечном направлении - да, растет, согласно приведенным там соображениям. Но увязывать рост энергии фотона с повышением его частоты нет никаких оснований.

Энергия растет согласно (3). Частота фотона f(o) остаётся неизменной.

Энергия фотона выражается через частоту фотона (4) и  постоянную Планка h.



Откуда: "постоянная Планка" h не является истинно фундаментальной величиной. "Квант действия" фотона, излученного движущимся телом, зависит от скорости движущегося тела согласно зависимости (5), т.е. является функцией второго порядка по V/C.  
 
Этот вывод НЕ СОГЛАСУЕТСЯ с фундаментальными трактовками квантовой механики. И этим может быть интересен . Или наоборот, кому-то абсолютно неинтересен

[zzcw]

Окончательно для энергии фотона, излучаемого из системы отсчета, движущейся относительно наблюдателя со скоростью V:

   (6)

В первой скобке - эффект Доплера. Вся его природа связана с изменением времени распространения сигнала. Если расстояние между излучателем и приемником сокращается, уменьшается и время, требуемое на прохождение сигналом расстояния от излучателя до приемника. Соответственно частота принимаемого сигнала увеличивается.
И наоборот.

Если расстояние не меняется, то не возникает оснований для изменения наблюдаемой частоты сигнала.  

[Lons]

     В связи с выступлением ZZCW хотелось бы "поиметь" комментарий уважаемого топикстартера Ser100.
С наилучшими пожеланиями, Lons.

[Ceus]

Если расстояние между излучателем и приемником сокращается, уменьшается и время, требуемое на прохождение сигналом расстояния от излучателя до приемника. Соответственно частота принимаемого сигнала увеличивается.
И наоборот.

Ты не прав. Излучаемая частота при этом остаётся прежней. Меняется ВОСПРИЯТИЕ приёмником этой частоты.
  Простой пример, ты лежишь в лодке и слышишь равномерный стук набегающей воны в борта лодки. Но стоит лодке начать двигаться против волны, как сразу же изменится частота ударов тобой слышемых, хотя частота волны осталась прежней. Движение лодки не изменило частоту набегающей волны. Движение лодки изменило ВОСПРИЯТИЕ частоты волны.

[aid]

Буду очень рад побеседовать и с Аидом

С наилучшими пожеланиями Сергей Юдин.

Здравствуйте.
Отвечу по поводу главного, как я понял, противоречия, утверждаемого в вашей работе - что общая релятивистская формула для эффекта Допплера позволяет якобы найти абсолютную скорость движения ИСО. Ваша ошибка в том, что вы посчитали, будто при скорости источника относительно ИСО приемника 4 м/c, у них будет такая же относительная скорость в любой ИСО. Но это противоречит релятивистской формуле преобразования скоростей. Для разобранного у вас примера при скорости ИСО наблюдателя 8 м/c  относительно приемника, скорость источника относительно ИСО наблюдателя будет не 12 м/c, как решили вы, а 11,(1). При этом обобщенная формула даст тот же результат - 0,816 - не зависящий от выбора ИСО наблюдателя.

[zzcw]

Ты не прав. Излучаемая частота при этом остаётся прежней. Меняется ВОСПРИЯТИЕ приёмником этой частоты.
  Простой пример, ты лежишь в лодке и слышишь равномерный стук набегающей воны в борта лодки. Но стоит лодке начать двигаться против волны, как сразу же изменится частота ударов тобой слышемых, хотя частота волны осталась прежней. Движение лодки не изменило частоту набегающей волны. Движение лодки изменило ВОСПРИЯТИЕ частоты волны.

С этим я и не спорю, как и с тем, что излучаемая частота не меняется . Безумством было бы утверждение обратного.  Как материалист  материалисту

[Lons]

             Уважаемый топикстартер Ser100! Где вы?
         С наилучшими пожеланиями, Lons. 

[zzcw]

    В связи с выступлением ZZCW хотелось бы "поиметь" комментарий уважаемого топикстартера Ser100.
С наилучшими пожеланиями, Lons.

Я бы мог немного разбавить паузу

Дополню предыдущее, что выражение (6) логически безупречно. Противоречий в нем нет и с эмпирических/наблюдательных позиций.

При V<<C имеем эффект Доплера первого порядка (что, впрочем, дают и другие известные  выражения, релятивистские и не вполне).

Астрономические наблюдения обнаруживают объекты со смещением в красную сторону в разЫ, при том, что с синим смещением  - лишь на проценты. Эта же асимметрия имеет место и в (6), что касается именно доплеровской составляющей.  

И сразу вопрос: является ли космологическое красное смещение следствием "разбегания галактик", либо оно есть отражение формальной асимметрии (6)?

Экспериментальная проверка (6) в широком диапазоне энергий - Да, возможна. На ионных ускорителях. При исследовании оптических и ближне-ультрафиолетовых фотонов, испускаемых электронами, при их скачках по энергетическим уровням. Фотоны, испускаемые быстрыми ионами, будут иметь аномальные значения связи между их частотой и энергией. Эксперименты должны быть поставлены корректно-прецизионно.

Пока же в ходу по сути дела постулат о постоянстве "постоянной Планка",  не подкреплен опытом в широком диапазоне значений частоты и энергии (в случае движущихся излучателя и приёмника).   Низкочастотные фотоны (включая оптический диапазон) оцениваются преимущественно по частотным/волновым свойствам; рентгеновские и гамма - по энергетике.

Идея сопоставить волновые и энергетические свойства фотонов, испускаемых движущимися источниками, предлагается впервые

[Lons]

                    Аууууууууу, Ser100!
Где вы?  Просим, просим!
    С наилучшими пожеланиями, Lons.

[Lons]

                                           Аууууууууу, Ser100!
Где вы?  Просим, просим, просим! 
    С наилучшими пожеланиями, Lons.

[Lons]

      Аууууууууу, Ser100!
Где же вы пропадаете?  Просим, просим, просим!   
    С наилучшими пожеланиями, Lons.

[Ser100]

     Аууууууууу, Ser100!
Где же вы пропадаете?  Просим, просим, просим!  
    С наилучшими пожеланиями, Lons.

Я извиняюсь, что не заглядывал сюда, т.к. эту тему я поднял не для обсуждения, а чтобы ознакомить с ней одного индивида с Сайтеха, но ему это оказалось не по силам, поэтому я сюда и не заглядывал. И вообще, я сейчас вплотную занят двойными пульсарами, поэтому как то не очень расположен обсуждать сейчас Эффект Доплера. Но, раз уж так вышло, что тема многих заинтересовала, то я постараюсь в ближайшее время ответить на все вопросы. И спасибо Цикре, который меня нашел на Сайтехе и сообщил, что этой темой интересуются.

З.Ы. Совсем запутался. Оказывается эту тему я поднял на Сайтехе. А сюда даже не заглядывал. Впрочем, участники обсуждения сами виноваты в том, что у меня пропал интерес к этому форуму, где нормально пообщаться можно только с Аидом. Оно и на Сайтехе не так много более-менее вменяемых, но чуть чуть побольше, чем здесь. В общем я сейчас стараюсь больше общаться с зарубежными собеседниками (там более-менее вменямых собеседников будет побольше, чем на наших форумах). Но раз пообещал, то отвечу на вопросы и тут.

С наилучшими пожеланиями Сергей Юдин.

[meandr]

Насколько я понял, Юдин поднял здесь эту тему для меня, потому что не захотел обсуждать ее в личной встрече, а я не хочу обсуждать это в Альтернативе Сайтеха (сомневаюсь, что здесь место лучше).
Ну ладно, пусть будет здесь - буду рад ошибиться.
ПОйдем не спеша и с начала:

Выложил на своих сайтах 3-ю редакцию статьи "Эффект Доплера" в которой проанализированы несколько известных мне классических формул для эффекта Доплера и все известные мне релятивистские формулы, которые все (и те и те) оказались не правильными. Выяснилось, что в классических формулах, где получается и поперечный эффект Доплера, это вызвано просто ошибками при выводе этих формул, а все релятивистские формулы (4-1), (4-2), (4-3), (4-5) и (4-6), дающие и поперечный эффект Доплера, вообще имеют очень отдаленное отношение к самому эффекту Доплера. Это объясняется тем, что замедление времени в них искажает до неузнаваемости получающийся суммарный результат, хотя при именно поперечном эффекте Доплера формула (4-6)  удовлетворительно воспроизводит мои аберрационные поправки, но для приемника только при малых скоростях.

Судя по тому, что Юдин не дал прямой ссылки на статью - статью можно не читать и вести обсуждение "по живому" ?
ПРошелся по теме и увидел, что не меня одного удивило такое обилие "формул Доплера" - старый знакомый Лонс этому тоже поразился, на что Юдин в посте 28 ответил:

Да, для продольного эффекта Доплера все 10-ть классических формул дают один и тот же результат, который совпадает с результатом формулы самого Доплера, но вот для общего эффекта Доплера все эти десять формул дают разные результаты. А еще пять релятивистских формул тоже дают разные результаты, даже, если Вы рассматриваете пулеметную очередь. Но я не собираюсь обсуждать какая из этих 15-ти общих формул правильная для пулеметной очереди пока Вы не скажите какая из них справедлива для волн звука и света.

Оказывается, в статье формул еще больше - 15 !
Давайте классифицируем хотя бы те 8, что дал ТС в первом посте (странно, что нет формулы (1)).
Насколько я понял, все 10 "классических" формул уместились в одну формулу (2) (это ее Юдин называет формулой Лоренца ?), а формула (3) есть ноу-хау самого Юдина с "аберрационными поправками".

Далее идут "релятивистские" формулы, характерные номером (4...) и наличием в них члена типа (1-b²) где b=v/c,
хотя среди них затесалась формула (4.4)
w=wo*(1-b*Cos(fi))
которая на мой взгляд как раз и есть самая первая классическая формула, которой не хватало в начале (для приемника-наблюдателя, движущегося в "среде" распространения волн света, где источник неподвижен).
Не хочу сходу заниматься такими антагонизмами - классика VS релятивизм - хотя бы потому, что в моем понимании КЛАССИКА - совсем не та эфирная классика, которая неизбежно ведет в релятивизм.

Юдин применяет еще деление на "продольный" эффект и "поперечный", относя к последнему "релятивистский эффект замедления времени".
Лично я считаю такую классификацию тоже неудачной, хотя бы потому, что с одной стороны всякое неускоренное движение любого объекта самого по себе в каждой ИСО есть продольное движение, а с другой стороны - продольное движение объектов относительно друг друга (в том числе и относительно "стороннего наблюдателя" в любой ИСО) есть  весьма редкий случай - в большинстве случаев есть доля поперечности.

ПОэтому более приемлемым критерий для сравнения "эффектов Доплера" по ТОЧНОСТИ, с которой наблюдается и вычисляется эффект - первого, второго или более высокого порядка по v/c.
То есть классифицировать: эффект Доплера первого порядка, квадратичный эффект Доплера и т.д.

Кстати, даже в ТОЧНО ПРОДОЛЬНОМ случае когда источник и приемник движутся вдоль одной прямой с одной скоростью "классически"-эфирная формула (2)  дает разницу частот источник-приемник во втором порядке - что является ее главным известным недостатком - в экспериментах такая зависимость не обнаруживается.
Насколько я понимаю, от этого недостатка НЕ ИЗБАВЛЕНА и формула (3) Юдина (пусть он меня поправит, если я не прав).

С другой стороны, тоже в случае ПРОДОЛЬНОГО  движения источника относительно приемника в опытах Айвса и Стилуэлла был практически выявлен эффект второго порядка (квадратичный), который ОТСУТСТВУЕТ при употреблении формулы (2) - это до сих пор считается первым практическим доказательством релятивистского квадратичного эффекта (не знаю, как с этим дело у Юдина в формуле (3)).

В связи с этим прошу Юдина указать:
1. есть ли между приведенными формулами отличия в приближении по ПЕРВОМУ порядку v/c ?
 2. Если теоретические отличия в первом порядке есть, то есть ли эксперименты, которые позволяют такое отличие обнаружить и проверить ?
3. Как перечисленные формулы соотносятся во втором порядке (v/c)² ?
4. Какие эксперименты (кроме указанных мной двух) подтверждают наличие и отличия во втором порядке ?

[meandr]

В посте 28 Юдин писал:

Но я не собираюсь обсуждать какая из этих 15-ти общих формул правильная для пулеметной очереди пока Вы не скажите какая из них справедлива для волн звука и света.

Это насчет попыток Макарова и Лонса свести обсуждение  в корпускулрно-фотонное русло.
Мне на астрофоруме тоже забили гвоздь со стороны ортодоксальной трактовки света именно так, как описывает Макаров - как волн вероятности фотонов и т.д.
Но у меня этим не проймешь - у меня ЕСТЬ АДЕКВАТНАЯ модель "среды", где распространяются волны света - это поля скалярного потенциала источников света. Эта модель вполне адекватно описывает и те релятивистско-квантовые эффекты, которые не по силам эфирной теории.
А у Юдина, судя по тому, что он ставит в одном ряду волны звука и света, НЕТ модели "среды" которая чем-то принципиально отличалась бы от давно дискредитировавшего себя эфира. Сам Юдин не скрывает своих настойчивых поисков "абсолютной системы отсчета" (он и двойными пульсарами ради этого занимается), но при этом пытается уйти от "эфирной ответственности" - отсюда у него и проблемы, о которых пойдет речь дальше, после того, как он ответит на поставленные мной вопросы.

В связи с этим отмечу определение, которое дал Юдин в первом посте:

Vs - скорость распространения сигнала (принята постоянной, как в самих источнике и приемнике, так и в пространстве между ними).

Не буду придираться к слову "сигнал", которое не применимо  к СТАЦИОНАРНОМУ излучению света даже от движущегося источника (постоянного во времени спектра, диаграммы направленности и т.п.) - таким недугом многие страдают вполне официально. Этот "сигнал" сигнализирует в лучшем случае лишь о том что когда-то где-то был источник света.
И даже к словам "в самих источнике и приемнике" придираться не буду, хотя никто не знает наверняка, какой "свет" внутри Солнца например.
Отмечу только, что слова "в пространстве между ними" имеют весьма спорную и неоднозначную реализацию применительно к скорости света в этом пространстве, если подвергнуть сомнению постулат ТО о одинаковости скорости света во всех ИСО, как делают почти все братья по Альтернативе, включая меня и Юдина.
Да, у меня тоже есть "константа" с - скорость распространения ЭМ возмущения (света) В ПОЛЕ ИСТОЧНИКА, к которой я прибавляю или отнимаю скорость системы наблюдения.
Но я НЕ утверждаю, что те формулы, которые я пишу в рамках моей теории - ТОЧНЫЕ.
Я пишу, что они АДЕКВАТНЫЕ явлениям, наблюдаемым и измеряемым с какой-то точностью - в рамках классических представлений о пространстве и времени.
У Юдина же читаем такое:

А вот проведенный мною на математической модели эффекта Доплера вычислительный эксперимент (с использованием программы Dopler) доказывает справедливость только моей формулы (3) для эффекта Доплера, если учитывать в формуле Лоренца (2) предлагаемое мною запаздывание сигнала по координатам, что позволяет адекватно описать процесс, происходящий в пространстве между приемником и передатчиком.

Что происходит в пространстве между передатчиком и приемником может воспроизвести только другой приемник, расположенный в этом пространстве . Поэтому мы В ЛЮБОМ случае сверяемся ПО ПРИЕМНИКАМ (тоже с определенной точностью). И все формулы, которые мы можем так или иначе практически проверить, фактически составляются ДЛЯ ПРИЕМНИКОВ света.

[Вашкевич Виктор]

В посте 28 Юдин писал:Это насчет попыток Макарова и Лонса свести обсуждение  в корпускулрно-фотонное русло.
Мне на астрофоруме тоже забили гвоздь со стороны ортодоксальной трактовки света именно так, как описывает Макаров - как волн вероятности фотонов и т.д.
Но у меня этим не проймешь - у меня ЕСТЬ АДЕКВАТНАЯ модель "среды", где распространяются волны света - это поля скалярного потенциала источников света. Эта модель вполне адекватно описывает и те релятивистско-квантовые эффекты, которые не по силам эфирной теории.
А у Юдина, судя по тому, что он ставит в одном ряду волны звука и света, НЕТ модели "среды" которая чем-то принципиально отличалась бы от давно дискредитировавшего себя эфира. Сам Юдин не скрывает своих настойчивых поисков "абсолютной системы отсчета" (он и двойными пульсарами ради этого занимается), но при этом пытается уйти от "эфирной ответственности" - отсюда у него и проблемы, о которых пойдет речь дальше, после того, как он ответит на поставленные мной вопросы.

Так Вы поэтому увиливаете от замера скорости эфира по вертикали, что Вы думаете, будто у Вас ЕСТЬ АДЕКВАТНАЯ модель среды,
которая  разрушится,  если экспериментом Майкельсона  факт наличия движения эфира будет установлен?
Тогда-то понятно Ваше упорство.

[meandr]

Это не я, а Вашкевич увиливает от проведения "вертикального" эксперимента, который я предложил провести СОВМЕСТНО:

Предлагаю договор:
Я провожу эксперимент с вращением интерферометра в вертикальной плоскости, а ВЫ ссылаетесь на него столько же раз, сколько уже ссылались и еще собираетесь ссылаться на Грузеника (размещая их рядом, вместе с моими комментриями)
Согласны ?

Мало того, что Вашкевич трус, он еще и лгун, потому что СВОЮ трусость переваливает на меня.
Хорошо, что у Юдина есть "нож" - он сможет отрезать трусов и лгунов.
Я же здесь Вашкевича просто игнорирую в дальнейшем (до заключения договора с его стороны)

ЗЫ

Мне  для моих выводов достаточно эксперимента Грузеника.

Еще и фальсификатор Науки.

[Вашкевич Виктор]

Это не я, а Вашкевич увиливает от проведения "вертикального" эксперимента, который я предложил провести СОВМЕСТНО:Мало того, что Вашкевич трус, он еще и лгун, потому что СВОЮ трусость переваливает на меня.
Хорошо, что у Юдина есть "нож" - он сможет отрезать трусов и лгунов.
Я же здесь Вашкевича просто игнорирую в дальнейшем (до заключения договора с его стороны)

Мне  для моих выводов достаточно эксперимента Грузеника.

[Ser100]

Откуда: "постоянная Планка" h не является истинно фундаментальной величиной. "Квант действия" фотона, излученного движущимся телом, зависит от скорости движущегося тела согласно зависимости (5), т.е. является функцией второго порядка по V/C.  
 
Этот вывод НЕ СОГЛАСУЕТСЯ с фундаментальными трактовками квантовой механики. И этим может быть интересен . Или наоборот, кому-то абсолютно неинтересен

Лично мне все, что связано с фотонами и квантом действия Планка абсолютно не интересно, т.к. я считаю и то и то бредом сивой кобылы и подробно об этом пишу в своей статье "О  формуле Планка и кванте действия". Поэтому, извините, но ничего комментировать по вашему сообщению не буду.

С наилучшими пожеланиями Сергей Юдин.

[Ser100]

Если расстояние не меняется, то не возникает оснований для изменения наблюдаемой частоты сигнала.  

А вот тут не все так однозначно, т.к., если мы рассматриваем только продольный эффект Доплера (движение вдоль одной линии), то там действительно при этом частота изменяться не будет, а при параллельном движении источника и приемника расстояние между ними изменяться тоже не будет, но будут и поперечный эффект Доплера и общий эффект Доплера, т.е. надо все внимательно проанализировать. Если рассмотреть эффект Доплера по моей формуле (3), т.е. без аберрационных поправок, то тоже получается, что частота изменяться не будет. Но, если взять мою формулу с аберрационными поправками, то там получается, что частота должна измениться, хотя сейчас вот так с ходу я не могу сказать однозначно - изменится частота на приемнике по сравнению с частотой передатчика или нет.

С наилучшими пожеланиями Сергей Юдин.

[Ser100]

Отвечу по поводу главного, как я понял, противоречия, утверждаемого в вашей работе - что общая релятивистская формула для эффекта Допплера позволяет якобы найти абсолютную скорость движения ИСО. Ваша ошибка в том, что вы посчитали, будто при скорости источника относительно ИСО приемника 4 м/c, у них будет такая же относительная скорость в любой ИСО. Но это противоречит релятивистской формуле преобразования скоростей. Для разобранного у вас примера при скорости ИСО наблюдателя 8 м/c  относительно приемника, скорость источника относительно ИСО наблюдателя будет не 12 м/c, как решили вы, а 11,(1). При этом обобщенная формула даст тот же результат - 0,816 - не зависящий от выбора ИСО наблюдателя.

Ну, вообще то это не главное в моей работе, т.к. главным здесь я считаю объяснение с классических позиций экспериментов с мессбауэровскими центрифугами, которые никак не объясняются ни СТО ни ОТО, а также подробный разбор экспериментов с ионами, откуда видно, что результаты этих экспериментов притянуты за уши для подтверждения СТО. К тому же то, что формула (4.5) позволяет определить абсолютную скорость системы заявил не я, а Айвс, который и предложил эту формулу в противовес формуле (4.1) Эйнштейна. А по поводу скоростей в различных ИСО Вы что-то путаете, когда пишите "скорость ИСО наблюдателя 8 м/c  относительно приемника и скорость источника относительно ИСО наблюдателя 12 м/c" . У меня там первоначально и скорость источника и скорость приемника измерены относительно ИСО наблюдателя. Поэтому, дайте конкретный расчет, который дает Вам 0,816 при любой скорости ИСО наблюдателя.

И потом, в формуле (4.5) можно использовать и абсолютные скорости, т.е. в АСО, которую тоже можно считать ИСО еще одного наблюдателя. И это тоже позволит определить абсолютные скорости источника и приемника.

Кстати, а почему официальная наука отвергает 80 лет эту формулу (4.5), если она разрешает противоречие в формулах (4-1) и (4-2), требующих наличия АСО, чтобы выяснить какой формулой пользоваться в каждом конкретном случае.

С наилучшими пожеланиями Сергей Юдин.