Miksi valo kulkee aina suoralla linjalla?
On joulukuu 31, 2020 by adminRiippumatta kehyksen valosta palaa, se liikkuu aina suorassa linjassa kyseisessä kehyksessä. Miksi niin? Minusta se ei näytä olevan jotain, jonka pitäisi välttämättä olla totta. Jos joku juoksee eteenpäin ja lähettää jotain kohtisuoraa heidän liikkeeseensä, miksi se jatkaisi eteenpäin – se ei kanna lähteen nopeutta.
Kommentit
- Mutta se kantaa lähteiden nopeutta, oletko koskaan kävellyt eteenpäin heittäessäsi palloa ilmassa?
- Toinen asia on, että valo vaatii erityistä suhteellisuusteoriaa, ja sillä on myös ominaisuuksia, kuten liikemäärä, vaikka se olisi massaton.
- Rakas Tony – Uskon, että suurin osa tarvitsemastasi voidaan lukea Feynmannista " QED: Valon ja aineen outo teoria ". Kuten Dan sanoo, erityinen suhteellisuusteoria kuvaa nopeuksien ja " kuinka valo näyttää " erilaisilta suhteellisen liikkuvilta kehyksiltä. Todelliseen jokapäiväiseen selitykseen: jopa Galilean suhteellisuusteorian avulla (" arkipäivän " vec Nopeuksien lisäys) jotain, joka menee suoraan tasaisella nopeudella yhdessä kehyksessä, jatkuu edelleen missä tahansa muussa kehyksessä, joka liikkuu vakionopeudella sinuun nähden. Ja kehykseen, joka on paikallaan suhteessa sinuun, voit ajatella symmetria-argumenttia …
- ts. … jos loistat valoa yhteen suuntaan, miksi se taipuu? Se voi tehdä niin (ja todellakin tekee niin), jos avaruudessa on jonkin verran epäsymmetriaa. Suuntaa siis lasersäde kuivaan ilmaan kirkkaana päivänä – se menee suoraan, koska tyhjiön ' ominaisuudet (kuiva, tasaisen lämpötilan ilma on melkein sama) don ' ei ole lainkaan viistoja tai kolhuja – mutta suuntaa se kohti kuumaa tietä ja se taipuu ylöspäin: tie ' lämmittää sen yläpuolella olevaa ilmaa tekee valon nopeuden riippuvaiseksi sijainnista ja symmetria rikkoutuu.
- @Tony Hint: Miksi vaakasuorassa kehyksessä oleva vaakasuora palkki on vinossa kulmassa käännetyssä vertailukehyksessä, vain kallistaa päätäsi?
Vastaa
Kaikki liikkuu geodeettisissa tutkimuksissa, ellei siihen vaikuta muu voima kuin painovoima – tämä on yleisen suhteellisuusteoriaaksio (geodeettinen yhtälö). Geodeettiset muodot ovat suoria viivoja ilman painovoimaa – tämä on osa muuta yleisen suhteellisuusteorian aksiomia (Einstein-Hilbert-toiminto tai EFE tai mikä tahansa muu).
Valo ei ole vuorovaikutuksessa kaiken kanssa , paitsi melko heikosti painovoimalla ja joillakin erilaisilla sirontamalleilla, kuten sellaisilla, jotka antavat sinun todella nähdä asioita, mutta ne ovat melko teräviä (heijastus, taittuminen jne. – polut ovat teräviä, kunhan sirontaraja on terävä ), joten näet edelleen joukon suoria viivoja.
Kommentit
- @ Dimension1n0: Että ' älä kirjoita, painovoimaa ei pitäisi ' sisällyttää. Asioihin (myös valoihin), joihin vain painovoima vaikuttaa, on geodeettisia maailmanlinjoja.
vastaus
Se on yleisen suhteellisuusteoriaaksio. Perusoletus. Tarkempi lausunto olisi, että valo kulkee aina avaruus geodeettista pituutta pitkin. klassinen mainos nopeuksien jakautuminen newtonilaisessa meachanicsissa ei toimi epärelatiivisuutta (valo on äärimmäisimpiä tapauksia). Siitä syntyy kaikki outo suhteellisuusteoria.
Vastaus
Valonsäteiden suoruus johtuu rakentavien aaltojen häiriöistä, jotka noin seuraa lyhintä polkua (tai yleisemmin ääripäätä).
Raajan polun ympärillä polun pituuden kirjoitettujen variaatioiden derivaatti on 0. Siksi suunnilleen ääripoluilla on kaikki sama pituus ja siten sama vaihe, joka seuraa niitä seuraavat aallot, häiritsee rakentavasti. Polut, jotka eivät ole ääreisreittiä, häiritsevät tuhoavasti ja niitä seuraavat aallot poistuvat. Tämä selitys koskee klassisesti EM-kenttää ja Maxwell-yhtälöä tai kvanttimekaanisesti amplitudikenttää. Tämä on myös selitys Huygenin periaatteesta.
Feynman selittää tämän yksityiskohtaisesti QED: ssä, outo valon ja aineen teoria sekä luennotiedoissaan ja muissa paikoissa.
Täsmällisen lausunnon tulisi olla, että vapaan tilan valo liikkuu suorina ja vakionopeudella kirjoitetut inertiaaliset viitekehykset. Se ei liiku suorilla viivoilla tai vakionopeudella kiihtyvissä vertailukehyksissä tai ei-homogeenisissa media.
Se, että valon nopeus on riippumaton tarkkailijan nopeudesta, on suhteellinen vaikutus. Muodollisesti se on erityisen relatiivisuustason postulaatti.
Yleensä suhteellisuustehonvalo seuraa geodeettista tietoa, joka kirjoitti aika-ajan metriikan.
Vastaa