DOPPLEROV EFEKAT RUŠI DILATACIJU VREMENA?
Za
uvod su priloženi izrazi za klasični Dopplerov efekat, a detaljnija objašnjenja
se mogu naći u literaturi:
Zatim
su priloženi grafički prikazi izraza za frekvencije izvora fo i frekvencije uočene
kod promatrača f:
Krivulja a predstavlja granični slučaj vp
= 0, tj. stanje kada promatrač miruje, a izvor se giba brzinom vi.
Prema usvojenim smjerovima, izvor se udaljava od promatrača. Krivulja b
je slučaj uz vi = 0, tj. stanje kada se promatrač giba brzinom vp,
te se približava izvoru. Krivulja c je ustvari krivulja a uz negativan
predznak brzine kako bi se oba slučaja svela na stanje međusobnog
približavanja. Lako se uočava kako kod klasičnog Dopplerovog efekta nije
svejedno da li se izvor udaljava od promatrača, ili obrnuto! Npr. Ukoliko
se promatrač udaljava brzinom c od izvora, frekvencija će biti nula jer ga
svjetlost neće stizati ( krivulja b za x = -1). Ukoliko se izvor udaljava
brzinom c, frekvencija f će biti pola frekvencije izvora fo ( krivulja a pri x
= 1).
Problem Relativnosti
Ukidanje apsolutnog prostora i brzine, tj. uvođenje
relativnih brzina se onda pokušava ugraditi i u klasični Dopplerov izraz. Pri
tome nailazimo na problem: U klasičnom izrazu nije svejedno što se od čega udaljava,
a u relativističkom izrazu treba izjednačiti te dvije pojave jer je bitna
samo relativna brzina.
U koji izraz treba ugraditi Lorentz-ov faktor? U
izraz uz vp = 0, vi = 0, ili neki treći? Ima li uopće logike ugrađivati ga u
izraz uz vp = 0? Kako uopće foton može prenijeti informaciju promatraču o
relativnoj brzini izvora prema promatraču, i tome prilagoditi brzinu
'protjecanja' vremena? Ostvareni pomak frekvencije će ovisiti o relativnoj
brzini, ali kako to može utjecati na protjecanje vremena jer foton sa sobom ne
nosi informaciju o početnoj frekvenciji kod izvora. Pomak frekvencije može biti
i gravitacioni pomak frekvencije.
Problem postaje još složeniji ukoliko zamislimo više
izvora koji se kreću različitim brzinama u odnosu na promatrača. Koju
vrijednost brzine uzeti za dilataciju vremena? Za svih stotine milijardi
zvijezda imati posebne vrijednosti?
Što zaključiti? Dilatacija vremena ne vrijedi za Dopplerov pomak? Netko je pogriješio pri izvođenju relativističkog izraza? Nije točan usvojeni izraz za dilataciju vremena? Nema dilatacije vremena? Doppler-ov pomak ipak razlikuje brzinu izvora i promatrača, tj. ne vodi se samo relativnim brzinama? Ili?
Z – Pomak
Radi jedne zanimljivosti je priložen i dijagram z-pomaka:
Krivulja b se odnosi na mirujući izvor, i
uočava se kako pri dovoljno velikim brzinama promatrača z-pomak može biti veći
od 1 i uz klasični Dopplerov izraz. Naime, uočene velike vrijednosti z-pomaka
su zbunjujuće, ali jedino ako se smatra da se izvori, tj. zvijezde udaljavaju
od nas.
Stranica Postavljena:
28.11.2012.
e-mail: branko.vasiljev@inet.hr