A Doppler hatás fény esetére közvetlenül cáfolja a relativitáselmélet azon alaptételét, mely szerint a fény minden vonatkoztató testhez képest ugyanakkora sebességgel halad.

Ha egy mozgó megfigyelőhöz képest is ugyanakkora lenne a fény sebessége, akkor nem tapasztalhatnánk Doppler hatást.

(Csak az idetévedők kedvéért:)
Dehogynem. A Doppler-jelenségnek nem az az oka, amit demokritosz hisz.
Nem kell tőle zokon venni, nem ért hozzá, csak beszél.
1xű

1xű

A Doppler jelenségnek már Doppler megmondta az okát. Ő csak tudta, hiszen ő maga találta ki.

Ha például szembe mozogsz a hullámmal, akkor te nagyobb sebességűnek érzékeled a hullámot, így időegység alatt több hullámhegy érkezik hozzád.

Ez a Doppler jelenség oka. De ha hozzád képest ugyanannyi lenne a hullám sebessége (mint ahogyan Einstein tévesen állítja, te meg elhiszed), akkor időegység alatt ugyanannyi hullámhegy érkezne hozzád, és nem lenne frekvencia-változás, és nem lenne Doppler jelenség sem. Pedig van.

Én Dopplernek hiszek.

Kár ezen így lamentálni. Inkább tanuld meg, ha már hozzászólsz.
Vegyük a mentőt, Te meg állsz. A hanghullámok sebessége nem változik, mégis ha közeledik, magasabb hangon (nagyobb frekvencián) hallod, mint amikor távolodik. Még szélcsendben is.
1xű

"Igen, ha ismerjük a frekvenciaváltozást, kiszámítható a sebesség. ..."
- Fejtsd ki, jó?

"A Doppler hatás fény esetére közvetlenül cáfolja a relativitáselmélet azon alaptételét, mely szerint a fény minden vonatkoztató testhez képest ugyanakkora sebességgel halad. ..."
- Pontosan ezért lép fel a Doppler-effektus.
De ha másképpen képzeled, azt írd le.
(A fényénél nagyobb csoportsebesség is felléphet, ha egy elég nagy törésmutatójú közegben (mondjuk víz) pl. gamma fotonok haladnak, de a fény sebessége akkor is megfelel a közegnek. - Cserenkov-sugárzás.)

A motorzúgást.
(A szirénáját figyelni nem szerencsés.)

Ha például szembe mozogsz a hullámmal, akkor te nagyobb sebességűnek érzékeled a hullámot, így időegység alatt több hullámhegy érkezik hozzád.
- Attól tartok, hogy akkor nagyobb hullámhosszúnak kellene érzékelni.

( terjedési sebesség = frekvencia x hullámhossz )

1xű

"Kár ezen így lamentálni. Inkább tanuld meg, ha már hozzászólsz. "

Nagyképűsködni is kár.

Te azt az esetet írtad le, amikor a megfigyelő áll, a hullámforrás mozog.

Én meg azt, amikor a megfigyelő mozog és a hullámforrás áll.

Mindkét esetben működik a Doppler jelenség. A doppler jelenségnek több esete van. Ezeket már itt is kitárgyaltuk.

hanjó

" Attól tartok, hogy akkor nagyobb hullámhosszúnak kellene érzékelni."

Nem, éppen fordítva van. Ha közeledsz egy álló hangforráshoz, akkor magasabb (nagyobb frekvenciájú), hangot hallasz. Ez 100%.

"Nem, éppen fordítva van. ..."
- Tudom jól, de a te észjárásodból

"... Ha például szembe mozogsz a hullámmal, akkor te nagyobb sebességűnek érzékeled a hullámot ..."

ez következne:

Ha nagyobb a terjedési sebesség, nagyobb a hullámhossz.

hanjó

A logika jó. És pontosan egyezik a tapasztalattal.

Van egy álló hangforrásod. Szélcsend van. Ha te mint megfigyelő állsz a hangforráshoz (és a levegőhöz) képest, akkor a hangforrás eredeti hangmagasságát (frekvenciáját) hallod.

Ha viszont közeledsz a hangforráshoz (v) sebességgel, akkor magasabb hangot hallasz. Ugyanis a hangsebesség (c) és a te sebességed összeadódik (c+v). Ezért hozzád (c+v) sebességgel érkeznek a hanghullámok. Így időegység alatt több hullám érkezik.

Az általad érzékelt hullámhossz kisebb lesz. De a hangforrás eredeti frekvenciája és hullámhossza ettől nem változik meg, csupán te a mozgás miatt érzékeled úgy, mintha megváltozot volna.

hanjó

Az a baj, hogy a relativitáselmélet alapján nem működhetne a Doppler jelenség fény esetében. Pedig működik.

Képzeld el ugyanazt a helyzetet, mint az előző példában. Van egy álló fényforrásod. Megméred a frekvenciáját. Legyen ez az eredeti frekvencia (fe).

Most mozogjál a fényforrás felé (v) sebességgel. A fény sebessége legyen (c). A fényforrás felé történő mozgás esetén a mért frekvencia (fm), a következő képlettel számítható:

fm = fe * (c+v)/c

Látható, hogy ha a fényhullámmal szemben mozogsz, akkor (c+v) sebességel mozogsz a fényhullámhoz képest. Ezért időegység alatt több hullám érkezik a szemedbe, így magasabb frekvenciájú fényt fogsz látni. Ezt a képletet a tapasztalat igazolta.

Csakhogy a relativitáselmélet szerint ez lehetetlen. Ugyanis a relativitáselmélet szerint hiába mozogsz szemben a fénysugárral, a fénysugár akkor is (c) sebességgel mozog hozzád képest. Vagyis nincs (c+v), csak (c) van. Ha a képletbe (c+v) helyére (c)-t helyettesítünk:

fm = fe * c/c vagyis

fm = fe

Ez azt jelenti, hogy a relativitáselmélet szerint a fényforrással szemben mozgó megfigyelő mindig a fényforrás eredeti frekvenciáját kellene hogy érzékelje, és nem tapasztalhatná a Doppler hatást.

A valósádos tapasztalatok azonban ellentmondanak a relativitáselméletnek. Többek között én ezért nem fogadom el a relativitáselméletet.

"... Látható, hogy ha a fényhullámmal szemben mozogsz, akkor (c+v) sebességel mozogsz a fényhullámhoz képest. ..."
- A sebességek nem aritmetikailag összegeződnek.
(Most nem találom, de van egy formula a relativisztikus sebességek összegzésére.)
Tegyük fel, hogy valaki c sebességgel halad vele szemben, akkor 2c a különbség?

"... Csakhogy a relativitáselmélet szerint ez lehetetlen. ..."
- És akkor vörös/kék eltolódás és a Mössbauer-effektus sem lehetséges.

Felesleges demokritosz-al vitatkozni. Még a Doppler-effektushoz sem ért. Szerinte külön jelenség az a Doppler, amit a mozgó forrásról érkező hullámon az álló megfigyelő észlel, meg külön jelenség, amikor az álló forrás hullámát a mozgó megfigyelő észleli.

A fény esetében pedig elfelejti, hogy a megfigyelő számára precízen c-vel haladó fény úgy éri el ezt a "trükköt", hogy a megfigyelő t skalárparamétere pontosan olyan, hogy a fénysebesség állandó legyen. Azaz, mivel a Doppler effektus valójában időegység alatt beérkező hullámhegyek számának megváltozása, ezért ha a megfigyelő idő-mérőszáma megváltozik a forrás mérőszámához képest, akkor bizony azt tapasztalja, hogy változik a fény frekvenciája miközben a sebessége ugyanannyi.
És az idő mérőszámának megváltozását a specrel pontosan leírja egymáshoz képest v sebességgel haladó testek esetében.
Bár demokritosz a speciális relativitás elméletet tagadja azon a nagyon tudományos alapon, hogy egy zsidónak nem lehet igaza...

v(r)=(c+v)/(1+cv/c2)

A képletben v és c sebességeket egy külső, álló rendszerben mérjük, pl. a külső rendszer origójától.
v(r) pedig azt jelenti, hogy hogy a mozgó testről milyennek mérjük a fénysebességet. Ha a képletet egyszerűsítjük, c sebesség adódik.

Ha viszont azt kérdeznénk, hogy a külső, álló rendszerben milyen sebességkülönbséget számítunk ki, akkor c+v sebesség adódik.

Gyakran összekeverik a fenti két esetet, ezért van olyan sok vita a c+v sebességkülönbség kapcsán.

Relativisztikus sebességek összeadása:
Fizou kísérlete: egy interferométer karjaiban víz áramlik, az egyik karban a fény az áramlási sebességgel azonos irányban halad, a másikban pedig ellentétes irányban. Ha az áramlást megszüntetjük, az interferenciák összeadódnak. A csíkeltolódás azzal van összefüggésben, hogy a fény a közegben a közeghez képest c/n sebességgel terjed, ahol n=a közeg törésmutatója, ezért pl. az egyik karban a sebesség:
c+=(c/n+v)(1-v/nc),
a másikban pedig:
c-=(c/n-v)(1+v/nc)
(talán ez a legegyszerűbb alakja)

Egy eset:
Béla nem tudván a relativitáselméletről - de a klasszikus Doppler-effektusról igan - kiszámítja, hogy egy rádióadó felé 0,86c sebességgel száguldó űrhajón 100MHz-nek mérik az adó vivőhullámának frekvenciáját.
Barátja szól, hogy az eredmény biztosan hibás, minthogy a 0,86c igencsak relativisztikus sebesség.
Béla beleolvas a relativitáselméletbe, s azt látja, hogy ekkora sebességnél az űrhajóban lévő óra lomhábban jár, mint az adótoronyóra. Mégpedig mialatt az adótoronyóra 2-t üt, azalatt az űrhajó-óra csak 1-et.
Ebből kiindulva villámgyorsan arra következtet, hogy az űrhajósok tényleg nem 100MHz-et mérnek, hanem 200MHz-et.

Barátja szerint ez még hibásabb. A helyes eredménynek ugyanis kisebbnek kéne lennie 100MHz-nél. Mielőtt elmagyarázná hogy miért, megőrül, amin Béla nem is csodálkozik.

Elminster

"Szerinte külön jelenség az a Doppler, amit a mozgó forrásról érkező hullámon az álló megfigyelő észlel, meg külön jelenség, amikor az álló forrás hullámát a mozgó megfigyelő észleli."

Rajtad kívül mindenki egyetért abban, hogy ez külön jelenség. Kérdezz meg bárkit.

Kedves olvtársak!

Köszönöm hozzászólásaitokat.
Végre sikerült itt egy jó ábrát találnom a mozgó hullámforrás Doppler-effektusa szemléltetésére.

Azt hiszem, ebből mindenki számára világos az, hogy izotrop közegben - mivel a terjedési sebesség állandó - a hullámforrásból gömbszimmetrikus frontok lépnek ki.