Автор Тема: Задачка от релятивиста  (Прочитано 1788 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Онлайн Arkadiy

  • Эксперт
  • *****
  • Сообщений: 16 974
  • Репутация: +69/-32
  • Пол: Мужской
Задачка от релятивиста
« : Сентября 30, 2017, 14:09 »
Имеется некий объект, который движется со скоростью 0, 9 С в направлении Звезды.  На этом объекте установлен прибор, который измеряет скорость по доплеровскому смещению излучения этой звезды, а другой прибор измеряет яркость её свечения и по ней рассчитывает расстояние до неё в каждый конкретный момент времени. Там же имеются часы, отсчитывающие время полета.
Используя часы и пройдённое за единицу времени расстояние можно также рассчитать скорость  объекта известным способом.
Какова будет расчётная скорость этого объекта?
Будет ли она отличаться от измеренной?


Оффлайн radio.elektronik

  • Moderator
  • Эксперт
  • *****
  • Сообщений: 1 901
  • Репутация: +24/-4
  • Пол: Мужской
  • Пургаторий – это свалка роботов и идей.
Re: Задачка от релятивиста
« Ответ #1 : Сентября 30, 2017, 19:08 »
Имеется некий объект, который движется со скоростью 0, 9 С в направлении Звезды.  На этом объекте установлен прибор, который измеряет скорость по доплеровскому смещению излучения этой звезды, а другой прибор измеряет яркость её свечения и по ней рассчитывает расстояние до неё в каждый конкретный момент времени. Там же имеются часы, отсчитывающие время полета.
Используя часы и пройдённое за единицу времени расстояние можно также рассчитать скорость  объекта известным способом.
Какова будет расчётная скорость этого объекта?
Будет ли она отличаться от измеренной?

Рассчитать скорость невозможно (нет формулы. Её никто не вывел. если только v=s/t. Остальные преобразования Лоренца - это идиотизм.  ). Измерить мгновенную скорость можно. (Тут нужны особые технологии измерения. Надо думать, какие... ) Остальные данные, приведённые в задаче абсурдны и бессмысленны. Доплеровское смещение (а тут оно вовсе не Доплеровское. Доплер работал со звуком, а не со светом. Врут... однако.) не доказано. 0,9 с  - это 300 000 км в сек * 0,9. Пишите по русски, не употребляйте всякие "с" .
Скорость света не является константой. В каждой среде она разная. И вакуум бывает разный (у него куча модификаций), а значит и в вакууме разного типа - скорость света разная. От бреда Эйнштейна ничего не осталось.
Вряд ли имеются часы. Это бессмысленный прибор, который неправильно функционирует в условиях движения. Или маятник отваливается или кукушка сдыхает... Другого типа часы обладают другими проблемами.
Давайте решать реальные задачи, например:
автомобиль движется со скоростью 40 км/час.. и т. д.  Остальные задачи - отнесём в область фантастики, или технологий будущего. (Я Вам уже говорил о предельных потенциалах и их утечках? Скорость - это потенциал...  Повторять что ли?)

Онлайн Arkadiy

  • Эксперт
  • *****
  • Сообщений: 16 974
  • Репутация: +69/-32
  • Пол: Мужской
Re: Задачка от релятивиста
« Ответ #2 : Сентября 30, 2017, 20:44 »
Рассчитать скорость невозможно (нет формулы. Её никто не вывел. если только v=s/t. Остальные преобразования Лоренца - это идиотизм.  ). Измерить мгновенную скорость можно. (Тут нужны особые технологии измерения. Надо думать, какие... ) Остальные данные, приведённые в задаче абсурдны и бессмысленны. Доплеровское смещение (а тут оно вовсе не Доплеровское. Доплер работал со звуком, а не со светом. Врут... однако.) не доказано. 0,9 с  - это 300 000 км в сек * 0,9. Пишите по русски, не употребляйте всякие "с" .
Скорость света не является константой. В каждой среде она разная. И вакуум бывает разный (у него куча модификаций), а значит и в вакууме разного типа - скорость света разная. От бреда Эйнштейна ничего не осталось.
Вряд ли имеются часы. Это бессмысленный прибор, который неправильно функционирует в условиях движения. Или маятник отваливается или кукушка сдыхает... Другого типа часы обладают другими проблемами.
Давайте решать реальные задачи, например:
автомобиль движется со скоростью 40 км/час.. и т. д.  Остальные задачи - отнесём в область фантастики, или технологий будущего. (Я Вам уже говорил о предельных потенциалах и их утечках? Скорость - это потенциал...  Повторять что ли?)

Вот , видите, даже Вам слабо решить элементарную задачку. Поэтому вы моментально придумали кучу отмазок!
А задачки про машинки и бассейны оставите начальной школе. 40 км/ч?  - это при въезде во двор? или в пробке? Что у вас за машина такая, если едет только 40? трактор Беларусь? или гнилой горбатый Запор?

Оффлайн М. Певунов

  • Эксперт
  • *****
  • Сообщений: 1 169
  • Репутация: +14/-7
  • Пол: Мужской
Re: Задачка от релятивиста
« Ответ #3 : Сентября 30, 2017, 21:54 »
Имеется некий объект, который движется со скоростью 0, 9 С в направлении Звезды.  На этом объекте установлен прибор, который измеряет скорость по доплеровскому смещению излучения этой звезды, а другой прибор измеряет яркость её свечения и по ней рассчитывает расстояние до неё в каждый конкретный момент времени. Там же имеются часы, отсчитывающие время полета.
Используя часы и пройдённое за единицу времени расстояние можно также рассчитать скорость  объекта известным способом.
Какова будет расчётная скорость этого объекта?
Будет ли она отличаться от измеренной?

Звезда неподвижный источник света. Приемник движется навстречу лучу со скоростью 0,9 С.
По формуле Доплера \(\omega = \omega_0 (1 + V/C) = \omega_0 (1 + 0,9С/C) = 1,9 \omega_0\)
Решение не зависит от времени и изменения расстояния.
Решаем обратную задачу.
\(\frac { \omega}{ \omega_0} =  (1 + V/C) = 1,9\)

\((1 + V/C) = 1,9\)

\((C + V) = 1,9C\)

\( V = 1.9C - 1C = 0.9 C.\)

Яркость тут не при делах. Глазом объективно не определяется, чем ярче свет, тем зрачок меньше
Надо говорить об освещенности прибора на 1 кв.метр, которая определяется квадратом расстояния до источника.
На расстоянии L освещенность люкс =  \(\frac {Z}{L^2}\)
На расстоянии (L - 0.9C*T) освещенность люкс =  \(\frac {Z}{(L - 0.9C*T)^2}\)
Делим  первое уравнение на второе
\(N = \frac {(L - 0.9C*T)^2}{L^2}\)
Уравнение не линейное, обратное решение не даст скорость 0,9С.
Зависит от времени.







Онлайн Arkadiy

  • Эксперт
  • *****
  • Сообщений: 16 974
  • Репутация: +69/-32
  • Пол: Мужской
Re: Задачка от релятивиста
« Ответ #4 : Сентября 30, 2017, 22:30 »
Звезда неподвижный источник света. Приемник движется навстречу лучу со скоростью 0,9 С.
По формуле Доплера \(\omega = \omega_0 (1 + V/C) = \omega_0 (1 + 0,9С/C) = 1,9 \omega_0\)
Решение не зависит от времени и изменения расстояния.
Решаем обратную задачу.
\(\frac { \omega}{ \omega_0} =  (1 + V/C) = 1,9\)

\((1 + V/C) = 1,9\)

\((C + V) = 1,9C\)

\( V = 1.9C - 1C = 0.9 C.\)

Яркость тут не при делах. Глазом объективно не определяется, чем ярче свет, тем зрачок меньше
Надо говорить об освещенности прибора на 1 кв.метр, которая определяется квадратом расстояния до источника.
На расстоянии L освещенность люкс =  \(\frac {Z}{L^2}\)
На расстоянии (L - 0.9C*T) освещенность люкс =  \(\frac {Z}{(L - 0.9C*T)^2}\)
Делим  первое уравнение на второе
\(N = \frac {(L - 0.9C*T)^2}{L^2}\)
Уравнение не линейное, обратное решение не даст скорость 0,9С.
Зависит от времени.
Скорость движения определяется по эффекту Доплера,  по смещению линий в спектре, относительно базового спектра, измеренного  еще до начала движения, это так сказать космический спидометр..
Никто глазом яркость не измеряет, есть  достаточно точные оптические приборы, с помощью которых измеряют яркость и светимость.  Зная начальное расстояние и начальную яркость можно рассчитать изменение расстояние по изменению яркости, которая обратнопропорциональна квадрату расстояния. Никаких сложностей у специалиста это не вызовет и как вычисляется здесь даже не рассматривается, потому что это рутина, прибор может все это делать сам, без вмешательства человека,  так сказать космический одометр...
Я же предлагаю сопоставить реальную скорость показываемую  спидометром,  с расчетной скоростью по показаниям одометра и бортовых часов.
Что даст решение, неважно, главное решите  :biggrin:

Онлайн Arkadiy

  • Эксперт
  • *****
  • Сообщений: 16 974
  • Репутация: +69/-32
  • Пол: Мужской
Re: Задачка от релятивиста
« Ответ #5 : Октября 1, 2017, 20:00 »
Как все альты испугались, простейшую задачку решить не могут! :biggrin: :clapping: :clapping: :clapping:

Онлайн Arkadiy

  • Эксперт
  • *****
  • Сообщений: 16 974
  • Репутация: +69/-32
  • Пол: Мужской
Re: Задачка от релятивиста
« Ответ #6 : Октября 6, 2017, 11:04 »
 :victory: :victory: :victory: :clapping: :clapping: :clapping:

Онлайн Смирнов Валентин Борисович

  • Эксперт
  • *****
  • Сообщений: 5 261
  • Репутация: +32/-6
Re: Задачка от релятивиста
« Ответ #7 : Октября 6, 2017, 14:16 »
Имеется некий объект, который движется со скоростью 0, 9 С в направлении Звезды.  На этом объекте установлен прибор, который измеряет скорость по доплеровскому смещению излучения этой звезды, а другой прибор измеряет яркость её свечения и по ней рассчитывает расстояние до неё в каждый конкретный момент времени. Там же имеются часы, отсчитывающие время полета.
Используя часы и пройдённое за единицу времени расстояние можно также рассчитать скорость  объекта известным способом.
Какова будет расчётная скорость этого объекта?
Будет ли она отличаться от измеренной?

У меня имеется несколько встречных вопросов. Разве имеется надёжная формула определения расстояния до звезды по её яркости свечения? Разве звезда излучает свет только одной длины волны? Раз ответы на эти вопросы отрицательные, то нет и точного ответа на Вашу задачку, а только приблизительный.

Онлайн Arkadiy

  • Эксперт
  • *****
  • Сообщений: 16 974
  • Репутация: +69/-32
  • Пол: Мужской
Re: Задачка от релятивиста
« Ответ #8 : Октября 6, 2017, 16:05 »
У меня имеется несколько встречных вопросов. Разве имеется надёжная формула определения расстояния до звезды по её яркости свечения? Разве звезда излучает свет только одной длины волны? Раз ответы на эти вопросы отрицательные, то нет и точного ответа на Вашу задачку, а только приблизительный.
Если известна светимость на одном расстоянии, то можно вычислить светимости на других известных расстояниях. Светимость звезд меняется мало, поэтому ее можно принять за константу. Ну а видимое свечение будет определяться телесным углом, т.е будет пропорционально квадрату расстояния до звезды. Так что ничего не стоит сделать такой прибор, который будет замерять светимости и по ней рассчитываться пройденное расстояние НЕЗАВИСИМО от релятивистских эффектов и парадоксов.  Зная пройденный путь, можно будет определить скорость.
Причем здесь одна длина волны? Проще брать светимости по всему видимому спектру излучения, т.е. величину яркости, не заморачиваясь с длинами волн. Длины волн нужны для определения скорости по доплеровскому смещению спектра. ДЛя этого можно в спектре звезды выбрать несколько характерных полос излучения и наблюдать за их сдвигом по мере увеличения скорости. Технически это не сложно.  а по сдвигу этих полос относительно начального, можно будет определить скорость. Т.е. это будет происходить тоже НЕЗАВИСИМО от релятивистских эффектов и парадоксов.   Т.е. скорость можно будет определять двумя независимыми способами.
Ответ может быть и приблизительный. Хотя ответы на вопросы положительные

Онлайн Смирнов Валентин Борисович

  • Эксперт
  • *****
  • Сообщений: 5 261
  • Репутация: +32/-6
Re: Задачка от релятивиста
« Ответ #9 : Октября 6, 2017, 17:12 »
Ответ может быть и приблизительный. Хотя ответы на вопросы положительные
Это навряд ли положительные, а я ведь Вас предупреждал, что Вселенский маяк нужно строить уже сегодня, завтра будет уже поздно! С этим маяком все расчёты будут уже точно - точными, а не приблизительными. :smiley:

Онлайн Arkadiy

  • Эксперт
  • *****
  • Сообщений: 16 974
  • Репутация: +69/-32
  • Пол: Мужской
Re: Задачка от релятивиста
« Ответ #10 : Октября 6, 2017, 22:11 »
Это навряд ли положительные, а я ведь Вас предупреждал, что Вселенский маяк нужно строить уже сегодня, завтра будет уже поздно! С этим маяком все расчёты будут уже точно - точными, а не приблизительными. :smiley:
Что-такое точно? Расстояние измеряется сотнями световых лет! точно, это дот светового года, астрономической единицы, диаметра Земли или до миллиметра, до микрона???
Одометр в машине измеряет расстояние с точностью 100 метров, и этого достаточно, скорость  спидометр измеряет с точностью 5 км/ч и этого тоже достаточно.
Значит и вы не в состоянии решить простейшую задачку!  Вы придумали ОТМАЗКИ, чтобы ее не решать.
Маяков во вселенной бесчисленное количество. И их достаточно просто использовать, при  этом можно использовать несколько одновременно для повышения точности.

Онлайн Смирнов Валентин Борисович

  • Эксперт
  • *****
  • Сообщений: 5 261
  • Репутация: +32/-6
Re: Задачка от релятивиста
« Ответ #11 : Октября 6, 2017, 23:42 »
Что-такое точно? Расстояние измеряется сотнями световых лет! точно, это дот светового года, астрономической единицы, диаметра Земли или до миллиметра, до микрона???
Одометр в машине измеряет расстояние с точностью 100 метров, и этого достаточно, скорость  спидометр измеряет с точностью 5 км/ч и этого тоже достаточно.
Значит и вы не в состоянии решить простейшую задачку!  Вы придумали ОТМАЗКИ, чтобы ее не решать.
Маяков во вселенной бесчисленное количество. И их достаточно просто использовать, при  этом можно использовать несколько одновременно для повышения точности.
У меня нет желания решать задачки с неточными условностями. У меня появляются точные решения только со Вселенским маяком, даже при скоростях космических звездолётов, превышающих скорость света в несколько раз.

Онлайн Arkadiy

  • Эксперт
  • *****
  • Сообщений: 16 974
  • Репутация: +69/-32
  • Пол: Мужской
Re: Задачка от релятивиста
« Ответ #12 : Октября 7, 2017, 01:10 »
У меня нет желания решать задачки с неточными условностями. У меня появляются точные решения только со Вселенским маяком, даже при скоростях космических звездолётов, превышающих скорость света в несколько раз.
Ваше дело. Вы показали, что в теории вы слабы
За вселенский маяк можно использовать любой квазар, но в масштабах нашей Галактики, можно взять любую звезду, расположенную прямо по курсу и использовать как маяк, вторым маяком может быть Солнце.
Н

Онлайн Смирнов Валентин Борисович

  • Эксперт
  • *****
  • Сообщений: 5 261
  • Репутация: +32/-6
Re: Задачка от релятивиста
« Ответ #13 : Октября 7, 2017, 01:48 »
Ваше дело. Вы показали, что в теории вы слабы
За вселенский маяк можно использовать любой квазар, но в масштабах нашей Галактики, можно взять любую звезду, расположенную прямо по курсу и использовать как маяк, вторым маяком может быть Солнце.
Н
Нет, не слаб. У Вас получаются всегда приближённые результаты, которые меня не устраивают, а у меня точные.

Онлайн Arkadiy

  • Эксперт
  • *****
  • Сообщений: 16 974
  • Репутация: +69/-32
  • Пол: Мужской
Re: Задачка от релятивиста
« Ответ #14 : Октября 7, 2017, 11:03 »
Нет, не слаб. У Вас получаются всегда приближённые результаты, которые меня не устраивают, а у меня точные.
Иногда важна не абсолютная точность, а принципиальное решение. Иногда важнее знак  эффекта, а не его точное численное значение. Помните анализ функций: точка перегиба определяется по изменению знака производной. Но это уже высшая математика, а не арифметика.