Кажущаяся и истинная скорость света
Относительную скорость движения инерциальных систем можно измерить разными способами.
Первый способ
Он рассмотрен в [2]. В системе K' имеется неподвижный источник, который излучает короткие световые импульсы через равные интервалы времени ΔT'. В системе K мы будем видеть траекторию, «разделенную» этими вспышками на равные интервалы времени Δx, которые покоятся в системе K. Измеряя интервал времени между вспышками ΔT, в системе K можно определить наблюдаемую (или кажущуюся) скорость движения инерциальных систем. «Кажущейся» мы называем эту скорость потому, что мы наблюдаем в системе K «искаженный» движением интервал времени ΔT. Эта скорость будет зависеть от угла наблюдения θ.
Второй способ
Мы можем разместить линейку длиной Δx' в системе K', ориентированную вдоль скорости относительного движения инерциальных систем. В системе K траекторией движения будет прямая линия, на которой мы зафиксируем неподвижную точку. Измеряя время ΔT, за которое линейка проходит эту точку, можно вычислить кажущуюся скорость движения. «Кажущейся» мы называем эту скорость потому, что мы наблюдаем в системе K «искаженную» движением длину отрезка Δx. Эта скорость будет также зависеть от угла наблюдения θ.
Независимо от способа измерения имеют место следующие выражения для этой скорости:
|
vкаж = Δx / ΔT [(1 + f 2) – f∙cos θ]. |
(3.1) |
Как и ранее, при критическом угле наблюдения θ = θ0 мы будем измерять истинную (или действительную) скорость относительного движения V инерциальных систем отсчета. Скорость V есть галилеевая скорость относительного движения инерциальных систем отсчета.
|
vкаж (θ0) = Δx / ΔT' = V; (1-й способ) |
(3.2) |
|
vкаж (θ0) = Δx' / ΔT = V. (2-й способ) |
(3.3) |
Это не удивительно, поскольку интервалы времени и длины при критическом угле наблюдения θ=θ0 отображаются безо всяких искажений. Здесь как бы реализуется преобразование Галилея.
Итак:
vкаж = V / [(1 + f 2) – f∙cos θ].
Рассмотрим те же два случая с точки зрения формального подхода. Рассмотрим уравнение (1.2) в приращениях.
Δx' = Δx(1 + f 2(V/c))1/2 – f (V/c) cΔt; cΔt' = cΔt(1 + f 2(V/c))1/2 – f (V/c)Δx.
1-й случай. Мы рассматриваем в K' неподвижную точку. Следовательно, Δx'=0. После простых выкладок получим выражения для кажущейся и действительной скоростей:
|
vкаж = Δx / ΔT(90о) = cf / (1 + f 2)1/2 = cV / (1 + V 2)1/2; θ = 90о; |
(3.4) |
|
vдейств = Δx / ΔT' = cf = V. |
(3.5) |
Такие же выражения мы получим и для второго случая.
Итак, выражение (3.4) есть кажущаяся скорость при θ = 90о. Выражение (3.5) есть действительная (галилеева) скорость. Отсюда нетрудно найти функцию f. Она равна
|
f = V/c. |
(3.6) |
Заметим, что действительная скорость вычисляется через величины, измеренные в собственной системе отсчета.
1-й способ: ΔT' – время, измеренное в K' для неподвижного источника; Δx – неподвижное расстояние, измеренное в системе K. Мы хотим обратить внимание на следующий факт. Интервал времени измерен в одной и той же неподвижной точке пространства, а длина отрезка в системе отсчета, где отрезок неподвижен.
Немного больше о технологиях >>>
Микросхемотехника
Еще несколько лет назад различные
электронные устройства собирали из отдельных элементов – электронных ламп,
реле, трансформаторов, резисторов, конденсаторов, – долго и ненадежно, да и
размеры аппаратуры получались весьма внушительными. Например, электронная
вычислительная маши ...
Преобразователь разности давлений Сапфир-22ДД
Описание контура.
Назначение. Технические данные. Устройство и работа. Техническое обслуживание.
Монтаж прибора. Настройка и проверка. Основные неисправности. Техника
безопасности.
Сапфир-22ДД-Ex (датчик
расхода)
В химической
промышленности комплексной механизац ...
