De ce lumina circulă întotdeauna în linie dreaptă?
On decembrie 31, 2020 by adminIndiferent de lumina cadrului, se deplasează întotdeauna în linie dreaptă în cadrul respectiv. De ce este asta? Nu mi se pare ceva care ar trebui să fie neapărat adevărat. Dacă cineva aleargă înainte și trimite ceva perpendicular pe mișcarea lor, de ce ar continua să avanseze cu ei – nu poartă viteza sursei.
Comentarii
- Dar are viteza surselor, ai mers vreodată înainte în timp ce arunci o minge în aer?
- Un alt lucru este că lumina necesită relativitate specială și are și proprietăți precum impulsul, chiar și fără masă.
- Dragă Tony – cred că majoritatea a ceea ce ai nevoie poate fi citită în Feynmann " QED: The Strange Theory of Light and Matter ". După cum spune Dan, relativitatea specială descrie adăugarea de viteze și " cum arată lumina " din diferite cadre relativ mișcătoare. Pentru o explicație cu adevărat cotidiană: chiar și cu relativitatea galileană (" de zi cu zi " vec prin adăugarea de viteze) ceva care merge direct la o viteză constantă într-un cadru merge în continuare în orice alt cadru care se mișcă la viteză constantă față de tine. Și pentru cadrul care este staționar în raport cu dvs., vă puteți gândi la un argument de simetrie …
- adică … dacă străluciți o lumină într-o singură direcție, de ce s-ar apleca? Poate face acest lucru (și într-adevăr o face) numai dacă există o oarecare asimetrie în spațiu. Deci, îndreptați un fascicul laser în aer uscat într-o zi senină – merge direct, deoarece proprietățile vidului ' (aerul uscat, cu temperatură uniformă este aproape același) nu ' nu au nicio deficiență sau umflături în ele – dar îndreptați-l spre un drum fierbinte și se va apleca în sus: drumul ' încălzirea aerului deasupra acestuia face ca viteza luminii să depindă de poziție și simetria este ruptă.
- @Tony Hint: De ce este un fascicul de nivel într-un cadru orizontal înclinat într-un unghi într-un cadru de referință rotit, doar pentru a se potrivi cu înclinarea capului tău?
Răspuns
Totul se mișcă în geodezie dacă nu este acționat de o altă forță decât gravitația – aceasta este o axiomă a relativității generale (ecuația geodezică). Geodezicele sunt linii drepte în absența gravitației – aceasta face parte din cealaltă axiomă a relativității generale (acțiunea Einstein-Hilbert sau EFE sau orice altceva).
Lumina nu interacționează prea mult cu orice , cu excepția destul de slab cu gravitația și cu unele tipare de împrăștiere diverse, cum ar fi cele care vă permit să vedeți de fapt lucrurile, dar acestea sunt destul de ascuțite (reflecție, refracție etc.) – căile sunt ascuțite atât timp cât limita de împrăștiere este ascuțită ), deci vedeți încă o grămadă de linii drepte.
Comentarii
- @ Dimension1n0: That ' nu scrie, gravitația nu ar trebui să fie inclusă. Lucrurile (la fel de ușoare) care sunt influențate doar de gravitație vor avea linii geodezice ale lumii.
' / div>
Răspuns
Este o axiomă a relativității generale. O ipoteză de bază. O afirmație mai precisă ar fi că lumina călătorește întotdeauna de-a lungul unui spațiu-timp geodezic. anunț clasic Variația vitezei în mecanica newtoniană nu funcționează în relativitate (lumina este cel mai extrem caz). Aceasta este sursa tuturor lucrurilor ciudate din relativitate
Răspuns
Rectitudinea razelor de lumină rezultă din interferența constructivă a undelor care aproximativ urmați calea cea mai scurtă (sau mai general o cale extremă).
În jurul căii extremale, derivata variației greutății lungimii căii este 0. Prin urmare, căile aproximativ extreme au toate aceeași lungime și astfel aceeași fază care face ca undele care urmează să intervină în mod constructiv. Căile din jurul căii non-extreme interferează distructiv, iar undele care le urmează se anulează. Această explicație se aplică clasic câmpului EM și ecuației Maxwell sau cuantic mecanic câmpului amplitudinilor. Aceasta este, de asemenea, explicația principiului lui Huygen.
Feynman oferă o explicație detaliată a acestui lucru în QED, teoria ciudată a luminii și a materiei , precum și în notele sale de lectură și alte locuri.
Afirmația precisă ar trebui să fie aceea că lumina din spațiul liber se mișcă în linii drepte și viteza constantă și în cadre de referință inerțiale. media.
Faptul că viteza luminii este independentă de viteza observatorului este un efect relativist. În mod formal, acesta este un postulat al relativității speciale.
În relativitate generală, lumina urmează geodezica și metrica spațiu-timp.
Lasă un răspuns