Cum putem "populariza" efectul doppler pentru undele luminoase?

[Adi]

Mersi, morpheus, inteleg acum mai bine cum iti pui problema. Si eu promit sa revin cu efectul Doppler pentru sunete, caci e prea frumos sa nu fie expus, dar din pacate sunt tare ocupat acum. Dar voi reveni intr-o zi ...

[Eugen7]

am precizat destul de clar că e vorba de măsurare deplasării anumitor componente ale spectrului când spre roșu, când spre albastru, a unor obiecte relativ apropiate (zeci-sute de parseci). La asemenea distanțe nu se pune problema deplasării spre roșu cosmologice,

In acele cazuri, deplasarea spre rosu nu este datorata strict efectului Doppler in sens clasic aplicat pentru unde electromagnetice.
Consensul între astronomi este că deplasările spre roșu pe care le observă se datorează unei combinații de trei forme stabilite de deplasare spre roșu.
Noncosmological Redshifts
Untrivial redshifts - A bibliographical catalogue

[Eugen7]

In mintea mea proprietatea de frecventa a cuantelor si undei electromagnetice avea de un caracter absolut. Mai exact, nu acceptam ideea ca un camp electric ori magnetic se poate comprima ori alungi (probabil nu e cea mai fericita exprimare). Nu vedeam cum se poate modifica forma si structura undei electromagnetice (distantele dintre punctele de maxim), odata plecata aceasta dinspre sursa.

Lumina, de o anumita culoare spre exemplu, are o viteza constanta pentru toti observatorii (si in acest caz este clar ca frecventa undei electromagnetice este acceasi). Campul electromagnetic se propaga in spatiu cu viteza luminii.

Frecventa luminii ar ramane mereu constanta doar daca spatiul ar fi fix (distanta intre oricare doua puncte din spatiu ar fi constanta). Insa universul si implicit spatiul, este in expasiune uniforma in toate directiile.
Astfel se explica radiatia de fond a universului, anume ca acea unda electromagnetica a fost "alungita" (intinsa) atat de tare datorita expansiunii spatiului, si lungimea de unda a crescut atat de mult incat, in prezent, frecventa undei a iesit din spectrul vizibil si a intrat cel al microundelor.

Desigur ca aceasta "alungire" (a undei electromagnetice) se face in perioade foarte mari de timp (cum este cazul radiatiei de fond a universului).

[Electron]

Lumina, de o anumita culoare spre exemplu, are o viteza constanta pentru toti observatorii (si in acest caz este clar ca frecventa undei electromagnetice este acceasi).

Eugen7, toate culorile se propaga cu aceeasi viteza pentru toti observatorii. In al doilea rand, culoarea fiind legata de frecventa, daca se schimba culoarea se schimba frecventa si vice-versa, cu alte cuvinte afirmi doar tautologii.

Frecventa luminii ar ramane mereu constanta doar daca spatiul ar fi fix (distanta intre oricare doua puncte din spatiu ar fi constanta).

Cu alte cuvinte tu consideri ca daca Universul nu ar fi in expansiune, nu s-ar observa efectul Doppler pentru undele luminoase, oricare ar fi miscarea surselor si observatorilor?

e-

[Eugen7]

Eugen7, toate culorile se propaga cu aceeasi viteza pentru toti observatorii. In al doilea rand, culoarea fiind legata de frecventa...

Evident. 
Unda electromagnetica, pe intreg spectrul se propaga cu aceeasi viteza (c). Am folosit in exemplul meu o lumina de o anumita culoare, in speranta ca va fi mai usor de inteles fenomenul (pentru cei care nu au cunostinte stiintifice aprofundate).
Apreciez faptul ca esti atent la detalii (si ca vrei sa te asiguri ca nu doar stiu, ci si inteleg ceea ce vorbesc.) De asemenea modul in care pui problemele in general, este util si constructiv.

Tu consideri ca daca Universul nu ar fi in expansiune, nu s-ar observa efectul Doppler pentru undele luminoase, oricare ar fi miscarea surselor si observatorilor?

Un punct de plecare pentru intelegerea fenomenului este urmatorul link Efectul Doppler relativist.
O tratare mai completă a deplasării Doppler spre roșu impune luarea în calcul a efectelor relativiste asociate cu mișcarea surselor cu viteze apropiate de viteza luminii. Pe scurt, deplasarea spre roșu a luminii emise de obiectele ce se apropie de viteza luminii va suferi deviații de la formula (z aprox v/c) din cauza dilatării spațiu-timpului din teoria relativității restrânse, deviații care pot fi corectate prin introducerea factorului Lorentz γ în formula efectului Doppler clasic.

Pentru cazul special al sursei în mișcare pe o direcție normală (θ = 90°) față de detector, deplasarea relativistă este cunoscută sub numele de deplasarea spre roșu transversală, deși obiectul nu se îndepărtează instantaneu de observator. Chiar dacă sursa se îndreaptă spre observator, dacă există o componentă transversală a mișcării, atunci există o viteză limită la care dilatarea temporală anulează deplasarea spre albastru și pentru viteze mai mari decât această viteză limită de apropiere a sursei, lumina acesteia va fi deplasată spre roșu în loc de albastru.

Pe urmatorul filmulet se poate vizualiza inclusiv efectul Doppler relativist (incepe in film la min 1:52):Optical Effects of Special Relativity

P.S. Sper ca in urma acestui raspuns, nu o sa mai consideri necesar sa imi ceri sa raspund prin Da sau Nu la intrebarea ta.

[Electron]

Sper ca in urma acestui raspuns, nu o sa mai consideri necesar sa imi ceri sa raspund prin Da sau Nu la intrebarea ta.

Ok. Vreau insa un raspuns cu Da sau Nu la urmatoarea intrebare:

Iti retragi afirmatia facuta aici? :

Frecventa luminii ar ramane mereu constanta doar daca spatiul ar fi fix (distanta intre oricare doua puncte din spatiu ar fi constanta). Insa universul si implicit spatiul, este in expasiune uniforma in toate directiile.

Vreau sa fii clar in acest sens pentru ca scriind mesaje prin care te contrazici singur, nu mai stie lumea care e de fapt pozitia ta fata de subiectele respective.


e-

[AlexandruLazar]

am precizat destul de clar că e vorba de măsurare deplasării anumitor componente ale spectrului când spre roșu, când spre albastru, a unor obiecte relativ apropiate (zeci-sute de parseci). La asemenea distanțe nu se pune problema deplasării spre roșu cosmologice,

In acele cazuri, deplasarea spre rosu nu este datorata strict efectului Doppler in sens clasic aplicat pentru unde electromagnetice.
Consensul între astronomi este că deplasările spre roșu pe care le observă se datorează unei combinații de trei forme stabilite de deplasare spre roșu.
Noncosmological Redshifts
Untrivial redshifts - A bibliographical catalogue

Eugen7, tu ai citit tot reply-ul meu sau numai primele două rânduri?

În primul rând, pe distanțele acelea, nu se simte niciun fel de deplasare spre roșu datorită expansiunii universului, absolut niciuna, nicio linie spectrală nu se mișcă spre roșu din cauza expansiunii Universului. De ce crezi că Hubble n-a observat deplasarea spre roșu decât pe galaxiile îndepărtate? Pe câteva zeci de parseci, în interiorul unei galaxii, nu se manifestă niciun fel de expansiune măsurabilă în felul acesta.

În al doilea rând, liniile care se mișcă spre rosu datorită efectelor termice sau electromagnetice nu au un caracter periodic. Nu le vezi acum spre roșu, apoi ceva mai putin, peste o lună spre albastru, apoi mergând înapoi și peste două luni iar spre roșu și peste trei luni înapoi la albastru, ci cât se poate de haotic, mai ales pe cele datorate efectelor termice pe care doar le vezi sub forma unui spectru un pic "tremurat".

Cele care se mișcă periodic, dacă există, sunt cele folosite la detectarea sistemelor duble și evaluarea perioadelor de rotație.

[Eugen7]

Vreau sa fii clar in acest sens pentru ca scriind mesaje prin care te contrazici singur, nu mai stie lumea care e de fapt pozitia ta fata de subiectele respective.

Incerc sa fiu fara echivoc dar nu este chiar asa usor, cel putin pentru mine. Sunt subiecte delicate si incerc sa le expun cat pot mai bine pentru intelesul tuturor. Din nefericire mai am de lucru, caci de multe ori sunt inteles "pe dos"... evident pentru ca explicatiile mele nu sunt cele mai potrivite.

In cazul undelor electromagnetice, efectul Doppler ce apare la viteze relativiste, se datoreaza dilatarii spatio-temporale, deci spatiul insusi se "modifica" la acele viteze, deci nu este vorba de un efect Doppler in sens clasic, ce se aplica pentru undele elastice (inclusiv a sunetului) in care repet, spatiul este fix, distanta dintre oricare doua puncte din spatiu este constanta.

Va rog sa vizionati, urmatorul filmulet ce prezinta inclusiv efectul Doppler relativist (incepe in film la min 1:52):Optical Effects of Special Relativity

[Eugen7]

Iti retragi afirmatia facuta aici? :

Frecventa luminii ar ramane mereu constanta doar daca spatiul ar fi fix (distanta intre oricare doua puncte din spatiu ar fi constanta).

Nu.

Daca am inteles gresit va rog sa imi demonstrati.
Am spus:
a) in cazul radiatiei de fond a universului frecventa s-a modificat intrucat unda electromagnetica s-a "alungit", deoarece universul este in expansiune ceea ce implica ca spatiul nu este fix ci se extinde relativ la orice punct din univers.
b) in cazul efectului Doppler pentru undele electromagnetice ce apare la viteze relativiste, cauza modificarii frecventei undei electromagnetice este dilatarea spatio-temporala (deci tot modificarea spatiului).

[Electron]

b) in cazul efectului Doppler pentru undele electromagnetice ce apare la viteze relativiste, cauza modificarii frecventei undei electromagnetice este dilatarea spatio-temporala (deci tot modificarea spatiului).

"Dilatarea spatio-temporala"? Ce inseamna asta pentru tine? Spatiu-timpul nu se dilata decat in urma expansiunii Universului. Daca Universul nu ar fi in expasiune (sau in colaps), atunci distantele spatio-temporale (din spatiu-timpul 4 dimensional) ar fi constante (indiferent de observator).

Faptul ca diferiti observatori (in sisteme de referinta in miscare relativa unele fata de altele) masoara dimensiuni diferite ale spatiului pe de o parte si ale intervalelor de timp pe de alta parte nu insemna ca 'spatiul se contracta' pentru ca asta ar insemna ca exista un spatiu "absolut" de referinta fata de care sa observam ca el se "contracta".

Mai clar spus, miscarea relativa (fie ea si relativista) nu modifica spatiul, ci masuratorile facute la viteze relative diferite sunt diferite, asa cum un obiect tridimensional privit din diferite perspective are 'diferite forme'. Dar exact asa cum privirea unui obeict tridimensional din diferite perspective nu afecteaza obiectul, asa si masurarea spatiului (sau a timpului) din diverse sisteme de referinta nu afecteaza spatiu-timpul in vreun fel. Fiecare vede si masoara perspectiva corespunzatoare sistemului sau de referinta.

Concret: Faptul ca eu am un bat de un metru in mana (deci in repaus fata de mine) si ca un calator relativist masoara metrul meu ca fiind de 0.3 metri (in sistemul sau de referinta) nu inseamna ca batul din mana mea s-a contractat ci doar ca din sistemul de referinta al calatorului perspectiva asupra spatiului e schimbata. Ce e greu de inteles de catre unii in relativitate este ca ambele perspective sunt exact la fel de reale pentru ambii observatori (eu si calatorul) si ca niciunul nu poate pretinde ca are perspectiva abosluta (corecta la modul absolut).

De aceea, a considera ca prin efectele relativiste "se schimba distantele" la fel ca si in cazul expansiunii (care e resimtita de orice observator) este o eroare de conceptie a realitatii fizice (asa cum e cunoscuta de stiinta de azi).

e-

[Eugen7]

b) in cazul efectului Doppler pentru undele electromagnetice ce apare la viteze relativiste, cauza modificarii frecventei undei electromagnetice este dilatarea spatio-temporala (deci tot modificarea spatiului).

"Dilatarea spatio-temporala"? Ce inseamna asta pentru tine?

M-am referit la dilatarea temporala si contractia luminii ce apare la viteze relativiste in TRR, datorita faptului ca viteza luminii este constanta pentru toti observatorii.

În teoria relativității restrânse, spațiul și timpul sunt mărimi între care există o legătură intrinsecă și ca urmare, nu pot fi considerate entități separate. Este deci natural să se considere că diferitele evenimente se petrec într-un continuu cvadridimensional, numit spațiu-timp.

Dilatarea temporală. Contracţia lungimii.
Dilatarea temporală, demonstrată de teoria relativității, este fenomenul prin care un observator A vede că ceasul altui observator B care este identic cu ceasul său, înregistrează timpul mai încet, în raport cu ceasul său (A). Aceasta însemnă că timpul a "încetinit" pentru celălalt ceas (B), dar aceasta este adevărată doar în contextul sistemului de referință al observatorului A. Local în cazul observatorului B (adică din perspectiva oricărui observator din același sistem de referință cu observatorul B, fără legătură cu alt sistem de referință), timpul trece mereu în același ritm. În Teoria relativității a lui Albert Einstein, dilatarea temporală se manifestă în două circumstanțe: în relativitatea restrânsă, ceasurile care sunt în mișcare în raport cu un sistem de referință inerțial se mișcă mai încet (şi acest efect este descris exact de transformările Lorentz), iar în relativitatea generală, ceasurile aflate la un potențial inferior într-un câmp gravitațional (cum ar fi cazul în apropierea unui corp masiv precum o planetă sau o gaură neagră) merg mai încet.

În relativitatea restrânsă, efectul dilatării temporale este reciproc, astfel observând din punctul de vedere al oricăror două ceasuri aflate în mișcare unul în raport cu celălalt, mereu ceasul celălalt suferă dilatare temporală (se presupune că mișcarea reciprocă a celor doi observatori este uniformă, adică aceştia nu accelerează pe parcursul observațiilor.) În contrast, dilatarea temporală gravitațională (tratată în teoria relativității generale) nu este reciprocă, astfel un observator aflat în vârful unui turn va observa că ceasurile de la nivelul solului bat mai lent, iar observatorii de la nivelul solului vor fi de acord. În acest mod, dilatația temporală gravitațională este observată de toți observatorii staționari, independent de altitudinea lor.

Contractia lungimii
În mod asemănător efectului pe care mişcarea îl are asupra curgerii timpului, se manifestă, de asemeni, şi un efect relativist care implică distanţa. Orice obiect aflat în mişcare devine mai scurt pe direcţia sa de înaintare.
Contracţia lungimii este consecinţă a postulatului lui Einstein care spune că viteza luminii este aceeaşi pentru toţi observatorii. Atât contracţia lungimilor, cât şi dilatarea timpului, sunt efecte reale.

Spatiu-timpul nu se dilata decat in urma expansiunii Universului. Daca Universul nu ar fi in expasiune (sau in colaps), atunci distantele spatio-temporale (din spatiu-timpul 4 dimensional) ar fi constante (indiferent de observator).

Aici nu sunt de acord cu opinia ta. Spatiu-timpul sunt "modificate" si de materie (TRG explica foarte bine acest lucru.)

In TR spatiul si timpul nu sunt vazute separat ci exista continuum-ul spatiu-timp. Spatiul si timpul sunt relative (depinzand de materie, doar in mecanica clasica spatiul si timpul sunt absolute). Cunoastem dilatarea temporala ce apare TR (atat in TRR cat si in TRG.) In discutie acum este TRR.

Ce este spatiul? (dar definit in TR?)
Fiecare teorie stiintifica (mecanica clasica, teoria relativitatii, mecanica cuantica) are propriile ei definitii pentru spatiu si timp. In cazul timpului incopatibilitatea definitiilor este evidenta (am scris pe alt topic o postare mai detaliata. nu o o sa reiau).

O sa reaiu dilatarea temporala in TRR, ceea ce implica ca spatiul este relativ (si nu fix, absolut).
Dezintegrarea spontană a unui mezon  π a permis măsurarea timpului de viaţă al mezonilor în referenţialul propriu ca fiind t=2,2*10^-6s . Aceşti mezoni se deplasează cu o viteză egală cu 0,998 din viteza luminii. Astfel, în sistemul de referinţă propriu mezonii pot parcurge o distanţă maximă de 600 metri (d=v*t), însă mezonii produşi la câţiva kilometri altitudine sunt totuşi înregistraţi pe suprafaţa Pământului. Acest lucru se explică numai prin existenţa dilatării temporale dintre cele două sisteme de referinţă (cel ataşat mezonului şi cel ataşat observatorului de pe pământ) datorită vitezei relativiste cu care se deplasează mezonii (conform teoriei relativităţii restrânse), care arată că timpul de viaţă al mezonului măsurat de către observatorul aflat pe Pământ este de 32*10^-6s (adică de aproximativ 15 ori mai mare decât cel măsurat din sistemul de referinţă al mezonilor) şi astfel distanţa parcursă de mezon măsurată de pe Pământ este de aproximativ 10 kilometri.

a considera ca prin efectele relativiste "se schimba distantele" la fel ca si in cazul expansiunii (care e resimtita de orice observator) este o eroare de conceptie a realitatii fizice (asa cum e cunoscuta de stiinta de azi).

Binteinteles. Sunt intru totul de acord cu aceasta afirmatie.

Ai vizionat filmultetul depsre efectul Doppler ca apare in cazul luminii la viteze relativiste, pe care l-am indicat in postarile anterioare? Care este opinia ta?

[Eugen7]

Iti retragi afirmatia facuta aici? :

Frecventa luminii ar ramane mereu constanta doar daca spatiul ar fi fix (distanta intre oricare doua puncte din spatiu ar fi constanta).

Nu.

Consideri ca afirmatia mea este gresita si ca urmare ar trebui sa o retrag? (Te rog sa argumentezi raspunsul. Multumesc.)

[Electron]

b) in cazul efectului Doppler pentru undele electromagnetice ce apare la viteze relativiste, cauza modificarii frecventei undei electromagnetice este dilatarea spatio-temporala (deci tot modificarea spatiului).

"Dilatarea spatio-temporala"? Ce inseamna asta pentru tine?

M-am referit la dilatarea temporala si contractia luminii ce apare la viteze relativiste in TRR, datorita faptului ca viteza luminii este constanta pentru toti observatorii.

Probabil voiai sa spui "spatiului" in loc de "luminii" aici.
In alta ordine de idei, denumirea folosita (adica "dilatarea spatio-temporala") pentru efectele relativiste in TRR este foarte neinspirata pentru ca spatiul-timplul nu se dilata ca urmare a acestor efecte. Dilatarea sa este de fapt expansiunea Universului, care e alta mancare de peste. E mai clar acum?

În teoria relativității restrânse, spațiul și timpul sunt mărimi între care există o legătură intrinsecă și ca urmare, nu pot fi considerate entități separate. Este deci natural să se considere că diferitele evenimente se petrec într-un continuu cvadridimensional, numit spațiu-timp.

Sunt de acord, dar atunci cu atat mai mult nu se justifica expresia "dilatarea spatio-temporala" in acest context. Chiar nu-ti dai seama ca te contrazici singur?

Spatiu-timpul nu se dilata decat in urma expansiunii Universului. Daca Universul nu ar fi in expasiune (sau in colaps), atunci distantele spatio-temporale (din spatiu-timpul 4 dimensional) ar fi constante (indiferent de observator).

Aici nu sunt de acord cu opinia ta. Spatiu-timpul sunt "modificate" si de materie (TRG explica foarte bine acest lucru.)

Daca tu gasesti pe undeva o demonstratie ca distantele spatio-temporale (adica cele definite in 4 dimensiuni) sunt variabile cand sunt masurate din diverse sisteme de referinta te rog sa o prezinti aici. Transformarile Lorentz nu le modifica, dar poate se modifica in alt mod pe care nu-l stiu.
Cat despre prezenta materiei, nici nu era considerata in discutia de fata. Aici vorbim de efectul Doppler pentru undele luminoase iar eu iti atrageam atentia ca dilatarea spatio-temporala nu este singura care produce acest tip de efect asupra lor. Bineinteles ca si materia produce efecte in forma spatiu-timpului, dar nu despre asta vorbesc eu. Fii atent la ce se discuta si nu mai introduce alte chestiuni irelevante pentru obiectul discutiei.

Ai vizionat filmultetul depsre efectul Doppler ca apare in cazul luminii la viteze relativiste, pe care l-am indicat in postarile anterioare? Care este opinia ta?

L-am vizionat. Opinia mea este ca e foarte interesant. Ce relevanta crezi ca are acest filmulet in cadrul discutiei despre confuzia ta intre expansiunea Universului si efectele relativiste?

Iti retragi afirmatia facuta aici? :

Frecventa luminii ar ramane mereu constanta doar daca spatiul ar fi fix (distanta intre oricare doua puncte din spatiu ar fi constanta).

Nu.

Consideri ca afirmatia mea este gresita si ca urmare ar trebui sa o retrag? (Te rog sa argumentezi raspunsul. Multumesc.)

Da, consider afirmata ta ca fiind gresita si ca ar trebui sa ti-o retragi.

(Argumentatia este legata de faptul ca efetele relativiste, fie ele considerate asurpa spatiului, cat si asupra timpului, nu "deformeaza" nici spatiul nici timpul, in sensul in care ceea ce masuram din sisteme de referinta diferite sunt perspective diferite (la fel de reale) ale spatiu-timpului. Cat despre spatiu-timp insusi, acesta nu se modifica (nici nu se dilata nici nu se contracta) in cazul efelctelor relativiste. Din acest punct de vedere, daca Universul nu ar fi in expansiune (sau in colaps), atunci spatiu-timpul ar fi fix (fara sa implicam aici efectele gravitationale ale maselor in miscare asupra spatiu-timpului), dar totusi efectul Doppler ar fi observabil pentru surse si observatori in miscare. Ca atare, afirmatia ta este eronata.

Ca spatiul-timpul nu e fix, pentru ca Univesrul e in expansiune si in plus masele in miscare au efecte gravitationale asupra acestuia, e una, dar a afirma ca in cazul unui spatiu-timp fix frecventa luminii ar ramane constanta (adica nu ar exista efect Doppler) este o eroare, o confuzie legata de acest efect.

Cu placere.)


e-

[Eugen7]

M-am referit la dilatarea temporala si contractia luminii ce apare la viteze relativiste in TRR, datorita faptului ca viteza luminii este constanta pentru toti observatorii.

Probabil voiai sa spui "spatiului" in loc de "luminii" aici.

Da, asa este.

In alta ordine de idei, denumirea folosita (adica "dilatarea spatio-temporala") pentru efectele relativiste in TRR este foarte neinspirata pentru ca spatiul-timplul nu se dilata ca urmare a acestor efecte. Dilatarea sa este de fapt expansiunea Universului, care e alta mancare de peste. E mai clar acum?

Sunt de acord ca expresia "dilatare spatio-temporala" nu este cea mai potrivita intrucat in TRR vorbim de dilatarea temporala si contractia luminii ce apare la viteze relativiste intrucat viteza luminii este constanta pentru toti observatorii.

Nu sunt sunt de acord cu opinia ta ca dilatarea (temporala in TR) este cauzata de expansiunea universului. In TRG dilatarea temporala este cauzata de prezenta materiei in spatiu-timp si este valabila pentru toti observatorii stationari (nu este reciproca); iar in TRR dilatarea temporala apare la viteze relativiste si este reciproca pentru cei doi observatori (cel stationar si cel din SR al obiectului in miscare).

Sau poate ai vrea sa afirmi ca dilatarea spatio-temporala este implicata de expansiunea universului, insa nici in acest caz nu este corect intrucat spatiul si timpul nu se dilata ("alungesc", "intind") ci corect este sa afirmam ca spatiu si timpul se extind o data cu expasiunea universului.

In TRR spatiu-timpul sunt considerate ca o arena fixa. (O spune si Stephen hawking in "scurta istorie a timpului").
Înainte de 1916, spaţiul şi timpul erau considerate ca o arenă fixă în care se desfăşurau evenimentele, neputând fi afectate de ceea ce se întâmplă în ea. Forţele acţionau asupra corpurilor făcându-le să se atragă şi să se respingă, dar spaţiul şi timpul rămâneau neinfluenţate. Se consideră că spaţiul şi timpul erau absolute. Acest lucru nu era valabil doar în cazul mecanicii clasice newtoniene, ci chiar şi în cazul Teoriei Restrânse a Relativităţii apărută în 1905.

Daca Universul nu ar fi in expasiune (sau in colaps), atunci distantele spatio-temporale (din spatiu-timpul 4 dimensional) ar fi constante (indiferent de observator).

Aici nu sunt de acord cu opinia ta, deoarece TRR spune ca viteza luminii este constanta pentru toti observatorii, ceea ce implica faptul ca timpul si distantele nu sunte aceleasi pentru toti observatorii.
In mecanica clasica, timpul (simultaneitatea evenimenteleor) sunt acelesi pentru toti observatorii ceea ce implica o viteza variabila pentru lumina daca este masurata de observatori diferiti.

Daca tu gasesti pe undeva o demonstratie ca distantele spatio-temporale (adica cele definite in 4 dimensiuni) sunt variabile cand sunt masurate din diverse sisteme de referinta te rog sa o prezinti aici.

Nu spun ca faci confuzii, intrucat nu ar ajuta la nimic nici in intelegerea fenomenului nici in discutia noastra. (Consider doar ca in acest caz te-ai exprimat intr-un mod inadecvat, chiar eronat, care daca nu ar fi privit in contextul general alaturi de celelate afirmatii ale tale, ar denota faptul ca nu intelegi profund TRR.)

Vorbim strict de cazul TRR (nu facem referire la TRG si modul in care materia influenteaza spatiu-timpul si nici nu vorbim de expansiunea universului ce implica si expasiunea spatiu-timpului, caci spatiul nu se dilata ci se extinde o data cu epasiunea universului).

Consider ca din exemplul prezentat in postarea anterioara, pentru dilatarea temporala si contractia lungimii ce apare in TRR la viteze relativiste (nu o sa il reiau), reiese fara echivoc ca spatiul este relativ, adica pentru diferiti observatori distantele din spatiu nu sunt aceleasi (aceasta este o implicatie directa a faptului ca viteza luminii este constanta pentru toti observatorii).

Dar ca sa nu mai lugesc mult vorba, ofer exact explicatia savantului Stephen Hawking pentru faptul ca distantele sunt relative in TRR.
"O consecintã tot atît de remarcabila a relativitatii este modul în care ea a revolutionat ideile noastre despre spatiu si timp. În teoria lui Newton, dacã un impuls de luminã este trimis dintr-un loc în altul, diferiti observatori ar fi de acord asupra timpului necesar pentru acea deplasare (deoarece timpul este absolut), dar nu vor fi de acord întotdeauna asupra distantei parcurse de luminã (deoarece spatiul nu este absolut). Deoarece viteza luminii este raportul dintre distanta pe care a parcurs-o si timpul necesar pentru aceasta, observatori diferiti vor mãsura viteze diferite ale luminii. Pe de altã parte, în relativitate, toti observatorii trebuie sã fie de acord asupra vitezei luminii. Totusi, ei tot nu sînt de acord asupra distantei pe care a parcurs-o lumina, astfel cã acum ei nu trebuie deci sã fie de acord nici asupra timpului necesar pentru aceasta. (Timpul reprezintã raportul dintre distanta pe care a parcurs-o lumina — asupra cãreia observatorii nu sînt de acord — si viteza luminii — asupra cãreia ei sînt de acord.) "  Stephen Hawking - Scurta istoria a timpului, cap 2, pag 35, Editura Humanitas, editia a III-a.

L-am vizionat. Opinia mea este ca e foarte interesant. Ce relevanta crezi ca are acest filmulet in cadrul discutiei ...

Acest filmulet explica cauza efectul Doppler pentru unde electromagnetice ce apare la viteze relativiste datorita dilatarii temporale si contractiei lungimii. (Reamintesc ca in cazul undei electromagnetice viteza sursei nu modifica frecventa undei in sensul efectului Doppler clasic)

Iti retragi afirmatia facuta aici? :

Frecventa luminii ar ramane mereu constanta doar daca spatiul ar fi fix (distanta intre oricare doua puncte din spatiu ar fi constanta).

Nu.

Consideri ca afirmatia mea este gresita si ca urmare ar trebui sa o retrag? (Te rog sa argumentezi raspunsul. Multumesc.)

Da, consider afirmata ta ca fiind gresita si ca ar trebui sa ti-o retragi.

...Despre spatiu-timp insusi, acesta nu se modifica (nici nu se dilata nici nu se contracta) in cazul efelctelor relativiste.
...efectul Doppler ar fi observabil pentru surse si observatori in miscare. Ca atare, afirmatia ta este eronata.

...a afirma ca in cazul unui spatiu-timp fix frecventa luminii ar ramane constanta (adica nu ar exista efect Doppler) este o eroare, o confuzie legata de acest efect.

Inteleg perspectiva din care privesti lucrurile. Consider insa ca ne impotmolim la definirea spatiului si timpului in TRR si mai exact la definirea distatelor, caci asta e de fapt problema.

Sunt de acord cu tine ca in TRR spatiu-timpul sunt fixe, ca o arena fixa, insa aceasta nu implica ca la viteze relativiste, distantele din spatiu sunt aceleasi pentru toti observatorii.

Ceea ce sustin eu este ca Efectul Doppler pentru unde electromagnetice, ce apare la viteze relativiste, este datorat dilatarii temporale si contractiei lungimii (lungimea este unitatea de masura a spatiului, deci din aceasta perspectiva putem spune ca spatiul insusi se contracta, dar mai corect ar fi sa vorbim de distanta in spatiu...) intrucat viteza luminii este constanta pentru toti observatorii.

Reformulez afirmatia ca sa fiu si mai explicit (si sper ca fara echivoc de aceasta data):
Frecventa luminii ar ramane mereu constanta doar daca distanta intre oricare doua puncte din spatiu ar fi aceeasi pentru toti observatorii.

P.S. Consider ca discutia este foarte interesanta si cu singuranta vom intelege mai bine aceste fenomene, ceea ce implica ca vom ajunge la un consens in curand. Apreciez ca nu esti superficial in tratatrea acestor subiecte delicate iar acest lucru este util pentru toti cei prezenti pe acest forum. Chiar daca frecvent pornesti de la premisa ca "fac confuzii" (nu sustin ca le stiu pe toate sau ca le inteleg pe toate sau ca nu ma exprim inadecvat uneori) nu ma deranjeaza ci ma ajuta sa gasesc explicatii si formulari cat mai potrivite si inechivoce. Multumesc.

[Electron]

M-am referit la dilatarea temporala si contractia luminii ce apare la viteze relativiste in TRR, datorita faptului ca viteza luminii este constanta pentru toti observatorii.

Probabil voiai sa spui "spatiului" in loc de "luminii" aici.

Da, asa este.

In alta ordine de idei, denumirea folosita (adica "dilatarea spatio-temporala") pentru efectele relativiste in TRR este foarte neinspirata pentru ca spatiul-timplul nu se dilata ca urmare a acestor efecte. Dilatarea sa este de fapt expansiunea Universului, care e alta mancare de peste. E mai clar acum?

Sunt de acord ca expresia "dilatare spatio-temporala" nu este cea mai potrivita intrucat in TRR vorbim de dilatarea temporala si contractia luminii ce apare la viteze relativiste intrucat viteza luminii este constanta pentru toti observatorii.

E clar ca nu ai obiceiul sa-ti recitesti mesajele inainte sa le postezi. (Foloseste cu incredere butonul "Preview" de acum inainte). In fraza imediat urmatoare dupa care ti-am atras atentia ca folosesti expresia "contractia luminii" in locul expresiei "contractia spatiului", refaci aceeasi eroare. Daca prima data a fost din graba, a doua oare nu mai poate avea aceeasi scuza. Sau tu chiar confunzi lumina cu spatiul?

Nu sunt sunt de acord cu opinia ta ca dilatarea (temporala in TR) este cauzata de expansiunea universului.

Aceasta nu este opinia mea. Ori citezi unde am afirmat eu asa ceva, ori renunti la tehnica "omului de paie". Fie ca o faci intentionat sau nu, te-as ruga sa faci efortul necesar si sa nu mai repeti aceste tehnici.

In TRG dilatarea temporala este cauzata de prezenta materiei in spatiu-timp si este valabila pentru toti observatorii stationari (nu este reciproca); iar in TRR dilatarea temporala apare la viteze relativiste si este reciproca pentru cei doi observatori (cel stationar si cel din SR al obiectului in miscare).

"Interesanta" (adica gresita) formulare. Vrei cu alte cuvinte sa spui ca in TRG nu exista dilatare reciproca a timpului pentru doi observatori in miscare relativa unul fata de celelalt? Citeste mai atent si vezi ca asta rezulta din ce spui mai sus.

Sau poate ai vrea sa afirmi ca dilatarea spatio-temporala este implicata de expansiunea universului,

Da, asta vreau sa afirm. Spatiu-timpul se dilata din cauza expansiunii Universului.

insa nici in acest caz nu este corect intrucat spatiul si timpul nu se dilata ("alungesc", "intind") ci corect este sa afirmam ca spatiu si timpul se extind o data cu expasiunea universului.

Faci confuzie intre spatiu-timp pe de o parte si spatiu si timp pe de alta parte. Nu e logic sa aduci contra-argumente despre una dintre ele, folosindu-le pe celelalte prin confuzie.

In TRR spatiu-timpul sunt considerate ca o arena fixa. (O spune si Stephen hawking in "scurta istorie a timpului").
Înainte de 1916, spaţiul şi timpul erau considerate ca o arenă fixă în care se desfăşurau evenimentele, neputând fi afectate de ceea ce se întâmplă în ea. Forţele acţionau asupra corpurilor făcându-le să se atragă şi să se respingă, dar spaţiul şi timpul rămâneau neinfluenţate. Se consideră că spaţiul şi timpul erau absolute. Acest lucru nu era valabil doar în cazul mecanicii clasice newtoniene, ci chiar şi în cazul Teoriei Restrânse a Relativităţii apărută în 1905.

Dupa parerea mea aici faci confuzie asupra sensului conceptului de "absolut" in legatura cu spatiu si timpul (pe langa confuzia pe care o faci intre spatiu-timp si spatiu si timp).

Conceptul de spatiu-timp nu exista inainte de TR, ca atare a compara absolutismul acestuia din TRR cu absolutismul spatiului si timpului din teoria newtoniana este o eroare destul de grava.

Da, spatiu-timpul nu este afectat de interactiunile dintre corpuri in TRR (si este afectat de prezenta maselor in TRG), dar asta nu are de-a face cu absolutismul spatiului si timpului din teoria newtoniana, unde e vorba de invariabilitatea lor (a masuratorior de spatiu si timp) in toate sistemele de referinta. Daca aceasta invariabilitate ar exista in TR, atunci nu s-ar mai numi TR.

Daca Universul nu ar fi in expasiune (sau in colaps), atunci distantele spatio-temporale (din spatiu-timpul 4 dimensional) ar fi constante (indiferent de observator).

Aici nu sunt de acord cu opinia ta, deoarece TRR spune ca viteza luminii este constanta pentru toti observatorii, ceea ce implica faptul ca timpul si distantele nu sunte aceleasi pentru toti observatorii.

Aici faci un non sequitur. Ceea ce afirmi aici corect (si ai subliniat cu italice) nu contrazice ceea ce am spus eu, deci nu are cum sa fie un contra-argument la ce am spus eu. De exemplu, nici faptul ca Soarele e fierbinte nu contrazice ce am spus eu.

In mecanica clasica, timpul (simultaneitatea evenimenteleor) sunt acelesi pentru toti observatorii ceea ce implica o viteza variabila pentru lumina daca este masurata de observatori diferiti.[/i]

Asa este. Si care este relevanta acestui lucru aici?

Daca tu gasesti pe undeva o demonstratie ca distantele spatio-temporale (adica cele definite in 4 dimensiuni) sunt variabile cand sunt masurate din diverse sisteme de referinta te rog sa o prezinti aici.

Nu spun ca faci confuzii, intrucat nu ar ajuta la nimic nici in intelegerea fenomenului nici in discutia noastra.

Nu trebuie sa ma "menajezi". Te rog chiar, daca vreodata fac confuzii si tu remarci acest lucru, sa il spui deschis si sa explici care e confuzia pe care o fac.

(Consider doar ca in acest caz te-ai exprimat intr-un mod inadecvat, chiar eronat, care daca nu ar fi privit in contextul general alaturi de celelate afirmatii ale tale, ar denota faptul ca nu intelegi profund TRR.)

Care anume e exprimarea inadecvata?  Si mai important, de ce?

Vorbim strict de cazul TRR (nu facem referire la TRG si modul in care materia influenteaza spatiu-timpul si nici nu vorbim de expansiunea universului ce implica si expasiunea spatiu-timpului, caci spatiul nu se dilata ci se extinde o data cu epasiunea universului).

Iar amesteci spatiu-timpul cu ceva legat de spatiu. Nu e de mirare ca ajungi la asemenea incoerente.

Consider ca din exemplul prezentat in postarea anterioara, pentru dilatarea temporala si contractia lungimii ce apare in TRR la viteze relativiste (nu o sa il reiau), reiese fara echivoc ca spatiul este relativ, adica pentru diferiti observatori distantele din spatiu nu sunt aceleasi (aceasta este o implicatie directa a faptului ca viteza luminii este constanta pentru toti observatorii).

Sunt de acord cu aceasta, dar tot nu inteleg de ce insisti pe asta cand eroarea ta pe care am incercat sa ti-o aduc in vedere este afirmatia ta despre cum "dilatarea spatio-temporala" ar exista chiar si daca Universul nu ar fi in expansiune. Incep sa ma intreb daca tu chiar citesti la modul serios ce se scrie in aceste discutii...

Dar ca sa nu mai lugesc mult vorba, ofer exact explicatia savantului Stephen Hawking pentru faptul ca distantele sunt relative in TRR. [...]

Sunt de acord ca distantele (spatiale) sunt relative in TRR. Eu vorbeam de distantele spatio-temporale din spatiu-timp (cele definite in 4 dimensiuni), si am precizat acest lucru. Te rog sa reiei ce am scris si sa verifci.

Acest filmulet explica cauza efectul Doppler pentru unde electromagnetice ce apare la viteze relativiste datorita dilatarii temporale si contractiei lungimii. (Reamintesc ca in cazul undei electromagnetice viteza sursei nu modifica frecventa undei in sensul efectului Doppler clasic)

In primul rand, ce intelegi tu prin "efect Doppler clasic" ? Cel vizibil in cazul undelor mecanice, cum e sunetul de exemplu?
In al doilea rand, cum altfel afecteaza efectul Doppler frecventele undelor electromagnetice?


e-