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横向多普勒效应与时间延缓效应的矛盾

已有 8672 次阅读 2009-11-17 18:33 |个人分类:未分类|系统分类:科研笔记| 狭义相对论, 横向多普勒效应, 时间延缓, 蓝移, 相对论多普勒效应

         论证了相位不变推得横向多普勒效应为红移是个错误的结论,期刊也不敢发,写电动力学书和讲电动力学课的“教授”也不肯接受。算自娱自乐吧!窃钩莫若窃国。试试能不能用横向多普勒效应直接把相对论推翻了!若能大家就拍拍手,若不能权当多了个神经病!!呵呵
    横向多普勒效应描述了两个参照系之间的时间关系。也就是光源固有的振动周期与相对运动的观察者测量到的周期之间的关系。在经典理论中,无论静止观测还是运动观测光源的振动周期都是相同的。而在狭义相对论的理论中,发生了时间延缓,那意思是说:用两个同步静止的钟A与钟B观测运动的钟C——则有,钟C经过A时假设三个钟的读数都是0,而当钟C经过B时,则与A、B钟相对静止的观察者发现A、B读数相同,而C的读数却慢了。因此自然地认为,对光源的振动周期的观测也要满足这一时间变慢的关系,即横向多普勒效应为红移。但相对论多普勒效应是从相位不变和洛伦兹变换推导出的,并不满足红移,而是蓝移。为什么会出现这一问题呢?其原因是相对论多普勒效应的模型与时钟模型并不等价。也就是光源不一定就等价为一个时钟C,接收器也不一定就等价为两个时钟A与B。所以不满足时间延缓是很正常的。例如:钟C是观察者,A与B是一个光源的两个部分,整个光源的固有周期为T0,假设光源用T0时间发射一个完整的波,则C经过A时开始接收光源开始发出的平面波的波前,C经过B时收到光源发的波尾。所以根据时间延缓很容易算出:接收器感受到的时间周期为TR=αT0,所以蓝移是很自然的。
    先不管蓝移还是红移,因为横向多普勒效应是反映了运动光源的固有振动周期(即光源系的时间)与观察者测量该周期(即观察者系的时间)的关系,也就间接反映了两个参照系之间的时间关系,而要计算出这一周期关系还需要事先知道这两个相对运动的参照系之间的时间关系。有趣的是无论蓝移还是红移:这两个时间关系并不自洽!
   
    横向多普勒效应中有趣的时间矛盾
    在用相位不变推导相对论多普勒效应时,要先使用两个参照系之间的时间关系,当横向多普勒效应为红移时,带撇的光源系内光波从带撇系的原定传播到观察点P的时间为t',观察者系内观测到的该光波的传播方向是沿着y方向的,传播时间为t。且满足,t=αt'。也就是运动系发生的时间间隔t'要大于静止系的时间间隔t,而由此推得的横向多普勒效应却刚好相反——即光源在带撇系内的固有振动时间T0(相当t')=αTR(相当于t)确要小于观测周期TR
    可见,两个参照系之间的时间关系是矛盾的。同样当横向多普勒效应为蓝移时也存在这样的矛盾。这一矛盾不像是简单可以修补的。
    横向多普勒效应可能在暗示我们:狭义相对论是个错误的理论。其错误的原因就是假定光速不变是不对的。
    


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