Вид космоса из субсветовой ракеты. Фото субсветового объекта. Вывод аберрации света без преобразований Лоренца

    Начнём конечно с аберрации. Затем рассчитаем и проиллюстрируем графиками, как выглядит звёздное небо в иллюминаторах ракеты в зависимости от её скорости. И, наконец, выясним, как выглядит на фотографии, пролетая мимо Земли, сама эта ракета. Но предупреждаю, картина будет только одна (и то так себе), остальное чертежи, аналитика и графики. Из них, кстати, видно, что несмотря на лоренцево сжатие, только что появившаяся на горизонте приближающаяся ракета возможно даже визуально будет казаться длиннее, и уж точно должна такой оказаться на фотографии, чем если бы она была неподвижна в той же точке траектории. Поскольку все вычисления будем проводить опираясь на физическую суть явлений при субсветовых скоростях, преобразования Лоренца не понадобятся. Автор будет признателен за замечания.

    Угол аберрации соответствует такому направлению зрительной трубы, что квант света от Источника, попавший в её входное отверстие или линзу, будет двигаться именно вдоль оси трубы по мере перемещения Приёмника и жёстко прикреплённой к нему трубы, и в конце концов будет им принят. Этот угол оказывается различным в классической и релятивистской механике. Вывод формулы релятивистской аберрации света подробно изложен, например, в статье на стр.338, но начинается он на стр.334, и естественно значительный объём там занимает вывод преобразований Лоренца.

    Однако сама суть релятивистской аберрации света связана с лоренцевым сокращением масштабов Приёмника, имеет наглядную интерпретацию и вполне понятна даже школьникам. Этот же метод применялся автором для вывода формулы доплер-эффекта. Все нужные обозначения указаны на рис.1 и там все события отражены в системе отсчёта (СО) Источника. Приёмник движется вправо со скоростью V от точки B к точке C.

    Явление аберрации, как видно на схеме слева, состоит в том, что видимое направление на Источник будет отклонено от фактического в сторону движения Приёмника, т.е. Источник будет наблюдаться Приёмником (в СО Источника) не под углом α, а под углом γ параллельно линии AB.

    На рисунке фронт первой волны (отмечен цифрой 1 в кружочке) принимается в точке B. Расположение в этот момент фронта следующей (второй) волны отмечено цифрой 2 в кружочке. Расстояние между фронтами равна длине λи волны Источника.


    Рис.1

    Приёмник примет фронт 2-й волны (отмеченной 2' в кружочке) в точке C. Фронты перпендикулярны лучу света. От приёма 1-го фронта до приёма 2-го пройдёт время Т. Расстояния: BC = V∙T, AC = c∙T, AB = a, откуда получаем (1) и (2).


    Разделив уравнение (1) на (2) получим выражение (3), откуда, разделив числитель и знаменатель на c∙T, получим искомую формулу аберрации света (4), где β = V/c. И тут угол аберрации именно таков, как и должен быть в классической механике.

    Но так как в системе Источника Приёмник движется, то, следовательно, является в ней сжатым по Лоренцу вдоль траектории, как на рис.1 справа. Однако в собственной СО Приёмника этот эллипсоид будет восприниматься как сфера вследствие такого же изменения эталонов длины. В таком случае и собственный угол аберрации изменится, как показано красной пунктирной линией. Точка A пересечения лучом аберрации эллипсоида перейдёт по зелёной пунктирной стрелке в точку B пересечения им сферы. Соответственно, тангенс угла γ0 станет меньше тангенса угла γ в отношении лоренцева сокращения согласно (5). Умножая выражение в формуле классической аберрации на этот коэффициент получим искомую формулу релятивистской аберрации (6). Точно такая же формула для угла аберрации приводится в курсе теоретической физики Ландау и Лифшица, «Теория поля», §5, ф-ла (5,5). Но там она выведена посредством пересчёта координат ИСО движущейся в 4-х мерном абстрактном пространстве Минковского. А здесь вывод проведён согласно евклидовой геометрии в ньютоновом пространстве и реальная физика релятивизма видна явно в явлении лоренцева сокращения движущихся тел.

    Вид звёздного неба из субсветовой ракеты


    Интересно феномены теории относительности (ТО) проиллюстрировать картинкой звёздного неба, которую в иллюминаторы увидела бы команда звездолёта при скорости близкой к световой. Звёзды условно считаются неподвижными. Описание того, что будет видно из звездолёта при скорости 0,8660254 световой опубликовано проф. С.М.Рытовым, но практически без формул, в статье. Можно убедиться, что для этой скорости его и мои расчёты совпадают. Отмечу, что азимуты в статье Рытова считаются не от направления движения ракеты к цели, а в обратном порядке. Эти же вопросы рассматриваются в лекциях Фейнмана.

    В данной статье приводится наглядный вывод всех необходимых формул и графиков в широком диапазоне скоростей, включая и 0,866. Задачу будем решать в системе отсчёта Источника света. Наблюдатель (изображён смайликом) движется налево со скоростью V и принимает свет от неподвижных Источников, находящихся под разными углами α (азимутами) относительно его вектора скорости.


    Рис.2

    На левом верхнем чертеже рис.2 свет принимается от звёзд с азимутами менее 90°. Позиция, когда был принят фронт первой волны отмечена цифрой 1 в кружочке. Расположение в этот момент фронта следующей (второй) волны отмечено цифрой 2 в кружочке. Расстояние между фронтами, т.е. длина «λи» волны Источника указана рядом красным текстом в рамке, где «Ти» длительность периода волны. Приёмник примет фронт 2-й волны в позиции отмеченной 2' в кружочке. Фронты перпендикулярны лучу света. От приёма 1-го фронта до приёма 2-го пройдёт время Т, а длина принятой волны λ=с∙Т. Все эти отношения изображены на рисунке красным шрифтом в рамках. Угол аберрации обозначен γ, а луч аберрации изображён красной пунктирной линией. Мы перейдём к безразмерным координатам, разделив все длины на с∙Т. Тогда скорость звездолёта выразится отношением V/c = β. А «λи» следует заменить на n = λи / λ = Ти / Т.

    На правом верхнем чертеже рис.2 показана схема при приёме света от звёзд в задней полусфере относительно звездолёта уже в безразмерных величинах. Формулы (7) и (8) следуют непосредственно из чертежа. Как известно, отношения между замедленным собственным временем Т0 в системе движущегося Наблюдателя и временем процессов Т в системе Источника выражаются формулой (9). Применяя её к (8) получаем (10). Поскольку в любой СО скорость света численно одинакова, для Источника и для Наблюдателя длина волны света и период связаны формулами (11). Подставляя их в (10) получим (12).



    На рис.2 угол аберрации γ показан в системе Источника. А в системе Наблюдателя ему соответствует угол γ0, который вычисляется по ранее выведенной формуле (6).

    Для построения зависимости угла аберрации и доплеровского сдвига от скорости звездолёта нам понадобятся формулы (6) и (12).

    Для сравнения покажем на рис.3, как эти графики выглядят без релятивизма, например, для звуковых волн, где «с» просто скорость звука. Видим, что минимальный угол аберрации равен половине исходного азимута, а минимальная длина принятой спереди волны равна половине излученной. Так и должно быть.


    Рис.3

    Графики с релятивистскими поправками показаны на рис.4. Белая штриховая кривая соединяет точки соответствующие скорости 0,866 световой.


    Рис.4

    Итак, что же увидит звездолётчик при скоростях близких к световой?

    Звёзды в передней полусфере уже при «небольшой» скорости звездолёта посинеют, а из задней полусферы покраснеют, и даже выйдут за пределы видимого диапазона, отмеченного «границами синего и красного». Но с ростом скорости, все звёзды со всего небосклона соберутся в колечко прямо по курсу и будут двигаться к его центру по мере ускорения звездолёта. И в этом колечке опять станут видимы звёзды из задней полусферы небосклона. Внешние края колечка будут окрашены в красные, а внутренние преимущественно в синие цвета. В центре будет тёмное пятно, так как там спектры всех звёзд перейдут в область невидимого ультрафиолета.

    Впрочем, возможно станут видимыми участки их спектра инфракрасного излучения. В боковые иллюминаторы возможно станут наблюдаемы расположенные позади объекты излучающие в рентгеновском диапазоне волн. В общем, прямо по курсу звездолётчики увидят картинку похожую на рис.5.
    Рис.5

    Фотографии субсветового объекта


    Чтобы избежать смазывания картинки и искажений формы при фотографировании объекта важно, чтобы он не успел существенно переместиться за время выдержки. Для субсветового объекта это означает, что свет от любых точек объекта за время выдержки должен проходить расстояние существенно меньшее деталей объекта. И значит лучи несущие изображение всех точек объекта должны одновременно попасть в объектив за время выдержки. В идеале, лучи с изображением от точек А, Б и В исходного объекта должны находиться в пределах одного волнового фронта, обозначенного цифрой 3 на рис.6.I.

    Для этого свет от точки Б должен отправиться в момент, когда она находилась в точке Г, чтобы оказаться в одном волновом фронте (3 в кружочке) одновременно с изображением от точки А. Чтобы одновременно сюда попал и свет от точки В, он должен был отправиться, когда она находилась в точке Е. Таким образом видимое изображение реального объекта АБВ будет образовано точками АГЕ. Нас интересует изменение визуальной длины L' объекта относительно его реальной длины L или собственной длины L0 и угол φ наклона элементов перпендикулярных движению в плоскости образованной векторами оси зрения и скорости.


    Рис.6

    Из чертежа на рис.6.I очевидно:


    Таким образом, исходный объект с размерами L0 и h0 в собственных координатах, связанных с реальными размерами L и h соотношением (16) и h = h0 и приведенный на рис.6.III (белый), на снимке будет выглядеть в соответствии с формулами (17) и (20) как там же красный. Графики функций угла φ (подписаны «Угл») из формулы (20) и отношения L'/L0 из формулы (17) показаны на рис.7 для скоростей объекта 0,5 0,866 0,95 и 0,99 относительно световой.


    Рис.7

    Следует иметь в виду, что по оси абсцисс отложен угол ϑ = (180-α°) характеризующий направление зрения на встречный объект. На рис.6.II показано, что для объекта следующего прямолинейно на расстоянии S от наблюдателя, угловой размер длины объекта L видимого под углом ϑ будет, вследствие перспективы, сжат пропорционально sin ϑ, а расстояние до объекта будет в 1/sin ϑ больше, чем S, когда он будет виден в зените (или по траверсу), так что визуально размер объекта будет во столько же раз меньше, а в итоге в (sin ϑ)² раз. Именно такие размеры длины объекта отражают кривые «Прп» относительно видимой собственной длины объекта, когда бы он неподвижно находился в зените на той же траектории. В зените же (или по траверсу) движущийся объект имеет видимую длину соответственно его лоренцеву сокращению.

    Кривая «Прп 0» соответствует длинам объекта, если бы он неподвижно находился в точках траектории соответствующих азимутам наблюдения. Обратим внимание, что передняя сторона объекта (фас) будет видна только при азимутах меньших, чем при которых соответствующая кривая «Угл» пересекает линию «Фас». При бо́льших углах, вследствие скоса фасада назад, он будет заслонён нижней (или ближайшей к наблюдателю) стороной объекта. Например, в направлении по траверсу (или в зените) у движущихся объектов в рассматриваемом диапазоне скоростей (0,5–0,99) углы φ наклона переднего фасада назад лежат в диапазоне от 25° до 45°, но этого не будет видно. Зато с азимута 90° и далее становится видна задняя сторона объекта. Сначала без деталей, так как несущие изображение лучи скользят вдоль стенки, а затем и с деталями видимыми под данным азимутом, но видимое изображение задних перпендикулярных поверхностей будет растянуто (в плоскости траектории и наблюдателя) в 1/cos φ раз относительно размера у неподвижного объекта в том же месте.
    AdBlock has stolen the banner, but banners are not teeth — they will be back

    More
    Ads

    Comments 35

      0
      Интересно феномены теории относительности (ТО) проиллюстрировать картинкой звёздного неба, которую в иллюминаторы увидела бы команда звездолёта при скорости близкой к световой

      Скорость относительно чего?
        –2

        скорость света постоянна

          +1

          Мммм… наверное относительно всех звёзд, раз уж сделали их "неподвижными"?

            0
            Ах точно! Пропустил это допущение. Ну тогда к реальности эти картинки не имеют отношение.
            0
            Вполне можно считать относительно точки старта. Когда ракета разгонится до субсветовой скорости, различиями в скоростях звёзд относительно точки старта можно пренебречь.
              –1
              В тексте стоит, что звёзды считаются неподвижными, так что выходит относительно неподвижных звёзд. Относительно старта тоже, конечно, но заковыка в том, что звёзды и галактики движутся в разных направлениях и с разными скоростями. Если бы это было не так и они были хотя бы в каком-то смысле «неподвижны», то мы могли бы заполучить абсолютную систему отсчёта, что было бы неимоверно удобно и круто.
                +1

                Звезды перемещаются со скоростями до 200км/с, относительно скорости света это ничтожные величины

                  –1
                  Звезды перемещаются со скоростями до 200км/с

                  Относительно центра галактики до 300 км/с, но есть и 500 км/с (а возле центра и до 5000 км/с), а ведь есть и другие галактики. Вот если сказать, что рассматриваем только нашу галактику, то тогда наверное ок.
                    +1
                    Это всё равно на много порядков меньше скорости света, и можно пренебречь. На больших расстояниях относительная скорость больше из-за расширения вселенной, но отдельные звёзды там никак не видны.
                      0
                      Да согласен. Галактики тоже сильно быстро не летают, 5000 км/с уже редкость, я так понял. То есть, хотя и нуля в абсолютной системе отсчёта у нас нет, но абсолютную скорость можно измерить относительно реликтового излучения и похоже что у небесных тел их скорости в основном много меньше скорости света. То есть «неподвижные звёзды» — корректный термин, признаю.
              0

              Я пытался понять исходя из… цетирую — "Задачу будем решать в системе отсчёта Источника света."

                0
                Полагаю, имеете вопросы?
              +2

              Поиграйте в бесплатную игру/демку “A Slower speed of Light” от MIT (который университет). Вам понравится.


              https://en.m.wikipedia.org/wiki/A_Slower_Speed_of_Light

                +1

                А еще есть шикарный разбор этой же задачи на Элементах.

                  0
                  Вот, хороший человек уже запостил. Игра потрясающая.
                  +15
                  Я понимаю ТО, полностью и хорошо, но продраться через вашу статью, графики и рисунки не смогла, вернее это требует несоразмерных усилий. Крайне тяжёлая подача материала. Если он рассчитан на тех, кому требуется объяснение аберрации, то они точно не разберутся или не станут разбираться.

                  Вы вроде бы стремитесь к наглядности: как будет выглядеть встречный субсветовой объект, и результат вы сводите в график (рис 7), который по идее должен всё объяснить в наглядной форме. Но блин, я смотрю на него и ничего не понимаю. Нет, наверное, минут через 5 я как-то в нём разберусь. Логарифмический масштаб, углы, много линий, легенда справа — вообще загадка… (что такое Прп?) Какие линии относятся к правой шкале, какие к левой… (Нет я уже поняла конечно, но это неочевидно ни разу).

                  Если по абсциссе откладывается угол от 0 до 180, может быть, лучше сделать не прямоугольный график, а круговую (полукруговую) диаграмму из точки наблюдателя? А вместо графика на этой диаграмме в нескольких реперных точках (4-5-6 штук достаточно) просто нарисовать искажённый субсветовой объект, каким мы его увидим? Если вы хотите впихнуть больше параметров объекта — ну сделайте несколько таких диаграмм. Мне не нужен непрерывный график для всех углов, да ещё в логарифмическом масштабе, я хочу видеть объект, чтобы сказать: «Дааа… нифига себе, он исказился». Сейчас я этого не вижу.

                  Это первое, что приходит на ум с точки зрения графической подачи материала. Наверное, если поразмыслить, можно ещё что получше придумать. В карму вам — аванс.
                    +2
                    Я понимаю ТО, полностью и хорошо
                    Альберт Германович, перелогиньтесь.
                      +5
                      Нет, а что сложного Специальной теории относительности?!
                      0
                      «продраться через вашу статью, графики и рисунки не смогла, вернее это требует несоразмерных усилий. Крайне тяжёлая подача материала»
                      Не буду оправдываться, изложить понятно — это искусство, но я старался. Вообще-то ничего сложнее обычной школьной геометрии нет. Но попытаюсь немножко разъяснить — вдруг у кого-то аналогичные затруднения.
                      1.Аберрацию, всюду из того что удалось найти, выводят из пересчета координат согласно преобразованиям Лоренца. Я попытался показать как её можно вывести не из формальной математики, а из физики явления, состоящего в сокращении длин движущихся тел. Вот именно в этой наглядности я и вижу позитив статьи.
                      2.Как исказится форма и размеры субсветового объекта показано на рис.6.III. Прямоугольный параллелепипед превратится в скошенный, или (в сечении) прямоугольник (длина L₀ и высота или ширина h) перейдёт в скошенный параллелограмм, у которого есть длина L' (вдоль траектории), ширина h (поперёк траектории) и угол наклона ϕ. На графике на рис.7 показаны величины отношения L'/L₀ (подписаны «Прп» для шкалы слева и отображены с учётом сокращения видимого размера вследствие перспективы) и угла ϕ (подписаны «Угл» для шкалы справа). Ведь когда траектория тела проходит у нас над головой, то сначала мы видим тело под углом 0°, потом 90° (в зените) и наконец 180°, когда уходит за горизонт.
                      3.Из этого графика видим, при малых углах над горизонтом, видимая длина субсветового объекта будет больше, чем если бы он был неподвижен (с длиной L₀) в той же точке траектории. Вот это не кажется сходу очевидным. А лоренцево сокращение один в один мы увидим, когда объект будет в зените.
                      4.При касательстве обсуждаемых здесь тем, авторы обычно или ограничиваются формулой, или рисуют одну-две картинки без всякой аналитики. Я постарался вывести и отобразить точные аналитические зависимости. К сожалению, отобразить отношения в большом диапазоне скоростей и углов в равномерной шкале не получится – слишком мелкий масштаб будет на краях шкалы. А в малом диапазоне любопытство останется неудовлетворённым.
                      Но и в логарифмической шкале не так уж и сложно: 0 это 1; плюс — это больше, минус- меньше; 0,5 это около 3-х раз; 1 это 10 раз, 1,5 примерно в 32 раза; 2 это в 100 раз; 2,5 это в 316 раз; 3 в 1000 раз.
                        +1
                        Я не о том. Мне не надо объяснять, что к чему на графиках, или что такое логарифмический масштаб. Речь о наглядности.
                          0
                          Мне не надо объяснять, что к чему на графиках
                          Да, мой коммент, наверное, можно понять как адресованный Вам. Прошу извинить. Я не сомневаюсь, что вам всё понятно, как вы и пишете. Но я ответил на ваш пост, потому что вы в нём конкретно указали, что в моей статье затрудняет понимание. И слова «аналогичные затруднения» следует относить именно к местам текста статьи. В отношении этих моментов я и дал разъяснения, которые, надеюсь, могут для кого-нибудь оказаться полезными для этой статьи. В следующей статье постараюсь учесть недочёты.
                        –2
                        Это исследование, к реальности не имеет никакого отношения. Наблюдатель сидит перед иллюминатором. Свет от звёзд распространяется по сфере. Наблюдатель пересекает Световые потоки. Эти потоки движутся под углом к направлению движения ракеты. Вопрос стоит о восприятии этих потоков. Если он движется навстречу с субсветовой скоростью, то наблюдатель будет наблюдать вспышки СВЕТА разной интенсивности, т.к. звёзды испустившие СВЕТ находятся к нему на разных расстояниях. Он не сможет идентифицировать ни одну звезду, т.к. потоки от звёзд будут многократно повторяться в разных последовательностях. Когда же он станет удаляться, то не увидит ничего, т.к. СВЕТ от звёзд его не догонит.
                        +6
                        я зашёл сюда за красивыми рейтрейсными фоточками, а обнаружил картинки образца начала 2000х
                          +1
                          Сожалею, что не могу такое изобразить. Требуемая краткость заголовка не позволила исчерпывающе охарактеризовать мои намерения. Зато приведены исчерпывающие графики.
                          +1
                          Зашёл посмотреть картинки. Ну как то не очень… )))
                            0
                            Я немножко отредактировал вводный текст, чтобы больше никто не обманывался в ожидании пейзажей.
                            0
                            При такой скорости станет видна часть убежавших из-за расширения вселенной за инфракрасный диапазон галактик. Т.е. посредине кольца будет не чёрное пятно, а вполне себе видимый, хоть и слабый свет. Собственно, он будет не только спереди, но и в области синего-ультрафиолетового кольца, просто на фоне звёзд он будет не заметен.
                              0
                              «станет видна часть убежавших из-за расширения вселенной за инфракрасный диапазон галактик. Т.е. посредине кольца будет не чёрное пятно, а вполне себе видимый, хоть и слабый свет.»
                              Да, этого следует ожидать. У меня в тексте тоже отмечена возможность такого наблюдения. Признаю, картинка немного утрирована, акцентируя внимание именно на изменении восприятия света из диапазона видимого в обычных условиях.
                              +12
                              А разве это не так выглядит? Я думал, все давно знают, как всё было на самом деле.

                              image
                                +1
                                Предлагаю пойти дальше и рассмотреть что будет видно если двигаться быстрее скорости света. (Например что видит частица двигающаяся быстрее скорости света в среде с большим коэф. преломления)
                                  0
                                  Во первых, такая частица может сама начать излучать, если она имеет заряд (излучение Черенкова-Вавилова). Но можно поиграться. Тогда наверное в формулах (6) и (12) надо значение β в знаменателе заменить на V/c', где V скорость ракеты, а c' скорость света в среде, а β в числителе должна остаться V/c, где c скорость света в вакууме. Но надо проверить диапазон применимости формул по азимутам. Наверное будет нечто среднее между графиками на рис.3 и рис.4.
                                  0
                                  Статья сложная, надо вникать. Действительно каких-то картинок не хватает, но понятно, что если ни один 3D дизайнер до этого не дошел и ни один Голливуд этого не нарисовал, то взять красивые картинки неоткуда. Перерисовать картинку с соколом тысячелетия на математически правильную уже было бы «Вау»
                                  С точки зрения наблюдателя, двигающегося со световой скоростью любые точечные, излучающие свет объекты должны вытягиваться в линии, а линии в свою очередь будут раскладываться на спектр от УФ (спереди наблюдателя) и до ИК (позади). Массив линий должен сливаться в непрерывное свечение, которое визуально будет формировать градиентную ауру вокруг (с точки зрения наблюдателя). А как же насчет интенсивности излучения? Синий должен быть очень яркий, а красный затухающий. Что-то типа: поток фотонов на единицу площади в единицу времени — ощущаемая наблюдателем яркость. Частота электромагнитной волны — ее цвет.
                                  С точки зрения неподвижного наблюдателя, то он бы увидел длинный прямой объект с искаженными гранями, но цвет движущегося объекта опять же разложился бы на спектр из-за доплеровского эффекта
                                    0
                                    Увы, формулы не работают при достижении скорости света. Поэтому картинку вида неба из «Сокола тысячелетия» при переходе на сверхсвет, приведенную 2PAE, ни подтвердить, ни опровергнуть не могу.
                                    Могу сказать, как это видно из графиков на рис.4, что при скорости ракеты 0,99997 световой, в колечке видимого диапазона занимающего участок с азимутами от 5° до 10°, будут видны звёзды из части небосклона с азимутами 170° — 175°. Звёзды с другими азимутами либо уже уйдут в ультрафиолет, либо останутся пока ещё инфракрасными. (Понятно, что хвосты слева и справа от их спектров излучения могут оказаться в видимой области, как и вовсе не видимые обычно объекты). При этом на внутренней части колечка видимый размер звезды будет превышать её собственный размер (т.е. она будет растянута) в 2 раза, а на внешней части колечка станет уже меньше тоже в два раза (т.е. отношение видимых размеров звёзд =4). При скорости 0,9999 колечко будет шириной от 7° до 14° и отношение размеров звёзд будет 3,75, а при скорости 0,99999 ширина колечка 3,8 — 7,3 град и отношение размеров 3,7. Но для пилотов звёзды всё равно останутся точками.
                                    0
                                    Добрый день. В вашей предыдущей статье «лазерная локация Луны» были проведены расчёты, но сказано что «они зависят от того, чем является свет — волной или частицей». Но вам не кажется, что это странно?

                                    Ведь как вычисляется отражение от движущегося зеркала (пример был ещё в оригинальной статье Эйнштейна «к электродинамике движущихся тел»). Это делается в три простых шага:
                                    1) переходим в систему отсчета, где зеркало неподвижно
                                    2) луч отражается по закону «угол падения = угол отражения»
                                    3) возвращаемся в систему отчета, где зеркало движется

                                    Мы точно знаем, что от неподвижного зеркала свет отражается по правилу «угол падения = угол отражения». И не важно волна это или частицы. Отражение не будет зависеть от нашего представления о природе света. Это просто опытный факт. А для пересчёта направления распространения света (шаги 1 и 3) тоже не важна его природа. Мы используем просто формулы сложения скоростей (конечно для точности — это релятивистские формулы). А они просто работают со скоростями, с векторами, там вообще не важно о каких конкретно объектах идёт речь — о фотонах или «резиновых мячиках».
                                      +1
                                      Мы точно знаем, что от неподвижного зеркала свет отражается по правилу «угол падения = угол отражения». И не важно волна это или частицы
                                      Там я позволил себе этого «не знать». Но это неважно. Важно, что технология формирования отражённого луча, как волны, однозначно приводит к равенству углов падения и отражения. И это достаточно очевидно из схемы на рис.1. Ваше утверждение. что углы отражения для частицы должны быть такие же, справедливо, если преобразования Лоренца для зеркала действительны и когда фотоны это частицы, и когда свет это электромагнитная волна. Почти все физики именно так и считают.
                                      Но есть альтернативные баллистические теории, в которых свет -это частицы в вакууме, скорость которых ничем не ограничена и там преобразований Лоренца для зеркала, да и вообще, не существует. Вот в этом случае частицы будут отражаться немного иначе. Вот именно отражение таких световых частиц и сравнивалось. Так что это «привет альтернативщикам». Увы, я недостаточно чётко изложил, что именно понимается за светом «как частицами».

                                    Only users with full accounts can post comments. Log in, please.