Perché la luce viaggia sempre in linea retta?
Su Dicembre 31, 2020 da adminIndipendentemente dalla luce del telaio, si muove sempre in linea retta in quel fotogramma. Perché? A me non sembra qualcosa che dovrebbe essere necessariamente vero. Se qualcuno corre in avanti e invia qualcosa di perpendicolare al proprio movimento, perché dovrebbe continuare ad andare avanti con lui? Non trasporta la velocità della sorgente.
Commenti
- Ma trasporta la velocità della sorgente, sei mai andato avanti mentre lanciavi una palla in aria?
- Unaltra cosa è che la luce richiede una relatività speciale e anchessa ha proprietà come lo slancio, anche se priva di massa.
- Caro Tony, credo che la maggior parte di ciò di cui hai bisogno possa essere letta in Feynmann " QED: The Strange Theory of Light and Matter ". Come dice Dan, la relatività speciale descrive laggiunta di velocità e " come appare la luce " da diversi fotogrammi relativamente in movimento. Per una spiegazione davvero quotidiana: anche con la relatività galileiana (" tutti i giorni " vec per laggiunta di velocità) qualcosa che va dritto a velocità costante in un fotogramma sta ancora andando in qualsiasi altro fotogramma che si muove a velocità costante rispetto a te. E per il frame che è stazionario rispetto a te, puoi pensare a un argomento di simmetria …
- i.e. … se fai brillare una luce in una direzione, perché dovrebbe piegarsi? Può farlo (e in effetti lo fa) solo se cè qualche asimmetria nello spazio. Quindi punta un raggio laser nellaria secca in una giornata limpida: va dritto perché le proprietà ' del vuoto (aria secca e con temperatura uniforme è quasi la stessa) don ' non hanno sbilanciamenti o dossi, ma puntala verso una strada calda e si piegherà verso lalto: la strada ' s riscalda laria sopra di essa fa sì che la velocità della luce dipenda dalla posizione e la simmetria è interrotta.
- @Tony Suggerimento: perché un raggio livellato in un telaio orizzontale è inclinato di un angolo in un sistema di riferimento ruotato, solo per adattarsi al inclinazione della testa?
Risposta
Tutto si muove nella geodetica se non viene agito da una forza diversa dalla gravità – questo è un assioma della relatività generale (lequazione geodetica). Le geodetiche sono linee rette in assenza di gravità – questo fa parte dellaltro assioma della relatività generale (lazione di Einstein-Hilbert, o lEFE o qualsiasi altra cosa).
La luce non interagisce molto con tutto , tranne che abbastanza debolmente con la gravità e con alcuni schemi di dispersione vari, come quelli che ti permettono di vedere effettivamente le cose, ma quelli sono piuttosto appuntiti (riflessione, rifrazione, ecc. – i percorsi sono appuntiti fintanto che il confine di dispersione è nitido ), quindi vedi ancora un mucchio di linee rette.
Commenti
- @ Dimension1n0: That ' Non scrivere, la gravità non dovrebbe ' essere inclusa. Le cose (anche la luce) influenzate solo dalla gravità avranno linee del mondo geodetiche.
Risposta
È un assioma della relatività generale. Un assunto di base. Unaffermazione più accurata sarebbe che la luce viaggia sempre lungo una geodetica dello spaziotempo. annuncio classico La distribuzione delle velocità nella meccanica newtoniana non funziona inrelatività (la luce è il caso più estremo). Questa è la fonte di tutte le cose strane della relatività
Risposta
La rettilineità dei raggi di luce deriva da uninterferenza costruttiva delle onde che approssimativamente seguire il percorso più breve (o più in generale un percorso estremale).
Attorno al percorso estremale la derivata della lunghezza del percorso rispetto alle variazioni del percorso è 0. Pertanto i percorsi approssimativamente estremi hanno tutti la stessa lunghezza e quindi il stessa fase facendo sì che le onde che le seguono interferiscano costruttivamente. I percorsi attorno al percorso non estremo interferiscono in modo distruttivo e le onde che li seguono si annullano. Questa spiegazione si applica classicamente al campo EM e allequazione di Maxwell, o meccanicamente quantistica al campo delle ampiezze. Questa è anche la spiegazione del principio di Huygen.
Feynman fornisce una spiegazione dettagliata di questo in QED, la strana teoria della luce e della materia , nonché nelle sue note di lezione e altri luoghi.
Laffermazione precisa dovrebbe essere che la luce nello spazio libero si muove su linee rette e velocità costante rispetto a sistemi di riferimento inerziali. Non si muove in linee rette o velocità costante in sistemi di riferimento accelerati o in sistemi di riferimento non omogenei media.
Il fatto che la velocità della luce sia indipendente dalla velocità dellosservatore è un effetto relativistico. Formalmente è un postulato della relatività speciale.
Nella relatività generale la luce segue la geodetica rispetto alla metrica dello spaziotempo.
Lascia un commento