Pourquoi la lumière voyage-t-elle toujours en ligne droite?
On décembre 31, 2020 by adminPeu importe la lumière du cadre, elle se déplace toujours en ligne droite dans ce cadre. Pourquoi donc? Cela ne me semble pas être quelque chose qui devrait nécessairement être vrai. Si quelquun court en avant et envoie quelque chose de perpendiculaire à son mouvement, pourquoi continuerait-il à avancer avec eux – il ne porte pas la vitesse de la source. / p>
Commentaires
- Mais il porte la vitesse des sources, avez-vous déjà avancé en lançant une balle en lair?
- Une autre chose est que la lumière nécessite une relativité restreinte, et elle a aussi des propriétés comme lélan, même sans masse.
- Cher Tony – Je crois que la plupart de ce dont vous avez besoin peut être lu dans Feynmann " QED: Létrange théorie de la lumière et de la matière ". Comme le dit Dan, la relativité restreinte décrit laddition de vitesses et de " à quoi ressemble la lumière " de différents cadres relativement mobiles. Pour une explication vraiment quotidienne: même avec la relativité galiléenne (" tous les jours " vec pour lajout de vitesses) quelque chose qui va droit à une vitesse constante dans une image continue de se déformer dans nimporte quelle autre image se déplaçant à vitesse constante par rapport à vous. Et pour le cadre qui est stationnaire par rapport à vous, vous pouvez penser à un argument de symétrie …
- i.e. … si vous projetez une lumière dans une direction, pourquoi se plierait-elle? Il ne peut le faire (et le fait dailleurs) que sil y a une certaine asymétrie dans lespace. Pointez donc un faisceau laser dans lair sec par temps clair – cela va droit parce que les propriétés du vide ' (lair sec et à température uniforme est presque la même) don ' Je nai pas de déséquilibre ou de bosses en eux – mais dirigez-le vers une route chaude et il se pliera vers le haut: la route ' chauffe lair au-dessus fait dépendre la vitesse de la lumière de la position et la symétrie est brisée.
- @Tony Astuce: Pourquoi un faisceau de niveau dans un cadre horizontal est-il incliné à un angle dans un cadre de référence tourné, juste pour tenir compte du inclinaison de la tête?
Réponse
Tout bouge dans les géodésiques sil nest pas agi par une force autre que la gravité – cest un axiome de la relativité générale (léquation géodésique). Les géodésiques sont des lignes droites en labsence de gravité – cela fait partie de lautre axiome de la relativité générale (laction dEinstein-Hilbert, ou lEFE ou autre).
La lumière ninteragit pas beaucoup avec tout , sauf assez faiblement avec la gravité, et avec quelques schémas de diffusion divers, comme ceux qui permettent de voir réellement les choses, mais ceux-ci sont assez pointus (réflexion, réfraction, etc. – les chemins sont pointus tant que la frontière de diffusion est nette ), donc vous voyez toujours un tas de lignes droites.
Commentaires
- @ Dimension1n0: That ' s pas écrire, la gravité ne devrait pas ' être incluse. Les choses (la lumière aussi) qui ne sont influencées que par la gravité auront des lignes géodésiques du monde.
Réponse
Cest un axiome de la relativité générale. Une hypothèse de base. Une déclaration plus précise serait que la lumière se déplace toujours le long dune géodésique de lespace-temps. annonce classique La dition des vitesses dans la meachanique newtonienne ne fonctionne pas par inrelativite (la lumiere est le cas le plus extreme). Cest la source de toutes les choses étranges en relativité
Réponse
La rectitude des rayons lumineux résulte de linterférence constructive des ondes qui suivre le chemin le plus court (ou plus généralement un chemin extrême).
Autour du chemin extrême, la dérivée de la longueur du chemin par rapport aux variations du chemin est 0. Par conséquent, les chemins approximativement extrêmes ont tous la même longueur et donc le même phase faisant que les vagues qui les suivent interfèrent de manière constructive. Les chemins autour des chemins non extrêmes interfèrent de manière destructive et les ondes qui les suivent sannulent. Cette explication sapplique classiquement au champ EM et à léquation de Maxwell, ou mécaniquement quantique au champ damplitudes. Cest aussi lexplication du principe de Huygen.
Feynman en donne une explication détaillée dans QED, létrange théorie de la lumière et de la matière ainsi que dans ses notes de cours et dautres endroits.
Lénoncé précis devrait être que la lumière dans lespace libre se déplace en lignes droites et à vitesse constante par rapport aux référentiels inertiels. Elle ne se déplace pas en lignes droites ou à vitesse constante dans les référentiels accélérés ou non homogènes
Le fait que la vitesse de la lumière soit indépendante de la vitesse de lobservateur est un effet relativiste. Cest formellement un postulat de relativité restreinte.
En relativité générale, la lumière suit les géodésiques par rapport à la métrique de lespace-temps.
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