还是我.光速不变与红移200 - 解决时间:2008-7-29 16:16光速不变与红移是否矛盾?读不懂题的走开,不要来背书.个人认为是因为两个参考系时间不同了.我给100分.假设真的是参考系时间不同了,那么
来源:学生作业帮助网 编辑:六六作业网 时间:2024/11/15 20:48:18
还是我.光速不变与红移200 - 解决时间:2008-7-29 16:16光速不变与红移是否矛盾?读不懂题的走开,不要来背书.个人认为是因为两个参考系时间不同了.我给100分.假设真的是参考系时间不同了,那么
还是我.
光速不变与红移
200 - 解决时间:2008-7-29 16:16
光速不变与红移是否矛盾?
读不懂题的走开,不要来背书.
个人认为是因为两个参考系时间不同了.
我给100分.
假设真的是参考系时间不同了,那么就只有红移.蓝移不是就不可能出现?因为相对速度没有方向.
都有一定参考价值,但基本还是没解决.我会继续出200分等更好的答案
我的目的就是大家讨论下
希望有好的回答
还是我.光速不变与红移200 - 解决时间:2008-7-29 16:16光速不变与红移是否矛盾?读不懂题的走开,不要来背书.个人认为是因为两个参考系时间不同了.我给100分.假设真的是参考系时间不同了,那么
这位朋友:在你上次提问的时候我已经仔细回答了,你显然没有认真看或者没有理解.
光速不变与红移和蓝移并不矛盾,相反的是,光速不变必然推出红移和蓝移,如果没有红移和蓝移,光速不变就是不可理解的.
假定你我初始距离S,相对速度为0,你用电筒向我发射一束光,这束光对你来说是以光速c远离,对我来说是以光速c接近.
然后你开始以速度V远离我而去,但是由于光速不变,光相对你离开的速度仍然是光速c,相对我接近的速度仍然是光速c.
乖乖!你我相对速度V哪里去了?
你发射第一个波峰的时候,你我在初始位置,距离S,然后你我远离,你发射第二个波峰,正因为光速不变,第一个波峰并不因为你我互相远离而以比较慢的速度接近我,它始终按照相对于我为光速c的速度靠近我.
(注意后面这2段话)
现在以我为观察者.
你发射第二个波峰的时候,第一个波峰在哪里?由于在我看来它始终以光速接近我,所以它必然是在你我初始距离你已经离开了原来发射的位置,现在你离第一个波峰的距离显然已经超过了一个波长λ0的距离!
(注意结束)
在我看来,你发射的第一个波峰和第二个波峰的距离大于λ0,光的波长变长了!光变红了!
现在你可能要说了,前面那段希望你注意的话,其中暗示了你相对于第一个波峰的速度已经超过了光速,违背了光速不变原则!你仔细分析一下,看起来是不是象这样的?
好了,现在我们来解决那段话里的矛盾.
我已经强调了,那段话的情景是以我为观察者而言的,这是要害.
是的,确实我发现你发射第二个波峰的时候(T1),你离第一个波峰的距离超过了λ0,但是,我同时观察到一个事实,那就是你的钟变慢了!
我发现当你的时钟走到1个光波周期的时候,也就是你发射第二个波峰的时候,我自己的时钟已经超过了一个t.
于是我用这个加长了的波长除以增加了的时间,得出结论:光相对于你的速度仍然是不变的光速!
现在我们来反推,如果刚才我没有发现你的光变红,看看是什么结果.
为了使光不变红,我必须要求当你发射第二个波峰的时候,第一个波峰在离你距离为λ0处.
而你发射第二个波峰的时候,你已经比初始位置离我更远了,而第一个波峰又必须在离你λ0处,于是此时第一个波峰离我的距离与你我相对静止时预期的距离相比要远,远的幅度是你在一个周期里移动的距离!
于是我得出结论,第一个波峰没有到达按照光速相对于我速度不变时应该到达的位置,光相对于我的速度变慢了,光速不变原理被推翻!
我又来了……我再想想……至少我懂你的意思了,似乎我也想问了……
说说我知道的吧,希望有所启发。首先:不要怀疑,造成红移的原因肯定就是相对光源的运动,这点是正确的。因为天文学上已经用哈勃定律(懂不?)用了几十年了。
2,光的多普勒效应…………光速不变原理又没说频率不变,只是速度不变。
我这样想吧:光的本质是光子,根据光速不变原理,它的宏观速度确实没变。但是,从这一个光子发出到...
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我又来了……我再想想……至少我懂你的意思了,似乎我也想问了……
说说我知道的吧,希望有所启发。首先:不要怀疑,造成红移的原因肯定就是相对光源的运动,这点是正确的。因为天文学上已经用哈勃定律(懂不?)用了几十年了。
2,光的多普勒效应…………光速不变原理又没说频率不变,只是速度不变。
我这样想吧:光的本质是光子,根据光速不变原理,它的宏观速度确实没变。但是,从这一个光子发出到被你接受,它的波动次数却发生了改变。速度是相对任何一个参考系都一样的,所以时间的相对就是这么来的。…………我说不清我的想法,毕竟太抽象了。
要不这么说吧,正是因为相对论原理,光子相对运动的观察者的时间与不运动的观察者的时间是不同的!哈哈,我觉得就是这个!因此,但对于我们,我们这个世界的时间还是那个时间,只是光子相对我们的时间不同了。因此,在我们的那个相同的这么一段时间内,光子的波动次数或者说光的频率发生了改变。
但为什么你又问蓝移呢?解释起来是一样的啊,就是这样。对于蓝移,时间的长短变化和上面想反,所以光在远离时红移,在接近时蓝移
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光不是粒子也不是波啊,所以可以用波长描述也可以用光子描述,所以不能用一般的波的常识来假想光波。
光速不变是针对观察者的,不论观察者处在什么样的运动状态所观察到的光速都不变,但红移指的是光,是由于光源远离观察者引起的,那么这个相对于观察者远离的光源发出的光在爱因斯坦的所谓相对于绝对禁止物体的,相对于观察者和相对于光源速度都是一定的,不过被光源拉长了,因为光源在移动,此刻的光在这里发出,下一秒...
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光不是粒子也不是波啊,所以可以用波长描述也可以用光子描述,所以不能用一般的波的常识来假想光波。
光速不变是针对观察者的,不论观察者处在什么样的运动状态所观察到的光速都不变,但红移指的是光,是由于光源远离观察者引起的,那么这个相对于观察者远离的光源发出的光在爱因斯坦的所谓相对于绝对禁止物体的,相对于观察者和相对于光源速度都是一定的,不过被光源拉长了,因为光源在移动,此刻的光在这里发出,下一秒光就不在这里发出了,这样想想光被分割成无限小段,每段都较前一段远一点的地方发出,那么光子的间隙就被拉长,波的波长被拉长,红移针对的是光源的所在位移,和相对论没有关系。
再死板一点,光速不变是指对不同观察者光速都是一定的,而远离我们的星星发出光的红移只被地球上的观察者观察到,只有一个观察者,也就不存在光速是否会变的问题,就不矛盾~
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个人的理
光速不变与红移非但不矛盾,而且前者还是后者的原因。
天体光线的红移为哈勃红移和引力红移共同造成的,但主要是哈勃红移。
哈勃红移和引力红移,不是在光源发出光时形成的,而都是在光传播过程中累积改变的,而且两者具有等效的原因——反向加速度对应的时空弯曲造成的。
哈勃红移情况,空间均匀膨胀,相对退后速度随距离增加,也即随时间增加,具有反向相对加速度。
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个人的理
光速不变与红移非但不矛盾,而且前者还是后者的原因。
天体光线的红移为哈勃红移和引力红移共同造成的,但主要是哈勃红移。
哈勃红移和引力红移,不是在光源发出光时形成的,而都是在光传播过程中累积改变的,而且两者具有等效的原因——反向加速度对应的时空弯曲造成的。
哈勃红移情况,空间均匀膨胀,相对退后速度随距离增加,也即随时间增加,具有反向相对加速度。
引力红移情况,由强引力场到弱引力场,具有反向引力加速度。
在广义相对论下,两者具有等同的效应或成因——时空弯曲。
光沿时空弯曲切向运动,能量不变,但会因时空直线弯曲而被偏转;沿时空弯曲法向运动,能量会改变,但方向不变。
因为弯曲的时空与力场等效,所以前者等效于沿等势线运动,后者等效于在等势线间运动,于是前者位能不变,后者位能改变。而因能量守恒,位能改变,会改变运动体的其他部分能量,于是光子能量(电磁能)改变。
红移情况,是光沿弯曲时空外法线方向(由高曲率向低曲率的方向)运动,光子能量降低。等效于克服力场消耗自身能量。
光在均匀膨胀的空间运动,必然会产生哈勃红移。
光在引力场间运动,一般是偏转效应为主,而最终是红移还是蓝移看光源与受体处的引力场谁强谁弱。但发光天体的引力场都会大于地球的,所以地球观测的都附加引力红移。
光子能量降低,由光子能量公式E=hν(h是普朗克常数,ν是光子频率),得ν相应降低。而光速c=λν不变,ν降低,则波长λ变长,这就是红移。
而天体的相对匀速运动,不会产生多普勒红移或蓝移,即不会改变光色(光子能量不变),但会改变光强(单位时间内接收的光子数)。
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以下是旧版答案,是理解的过程,也就保留吧,哈哈
个人的不理
光速不变性是相对论的前提,
而由相对论时间公式t=t0/√[1-(v/c)^2],t是相对时间,t0是本参系参考时间值,v是相对速度。
得出,不管相对速度v如何,t大于或等于t0。
亦即,无论空间膨胀还是塌缩,都只会出现红移。
那哈勃红移(宇宙学红移)将证明不了空间膨胀,只能证明空间在变化。
而“哈勃红移是空间膨胀的证据”和“相对论”都被认为是相对精确的。
所以,要么时间公式不能如此用,要么红移与参考系时间无关。
又,红移意味着光子能量减小了,若红移和参考系时间有关,则光子能量也随参考系时间减小,部分能量被时间消除了?
又,在地球与光源天体中间的位置来作第三者观测,地球与天体参考系相对时间是一样的,红移也是一样的,但为何天体发光到地球却因参考系时间不同而红移?
还是,相对论时间公式不能应用到此种情况,即空间膨胀的相对速度不是匀速的,退后速度随时间(距离)改变,不是惯性系? 个人觉得,算出有红移无蓝移的症结可能在此。
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个人的理
光的哈勃红移,不是在光源发出光时形成的,而是在传播过程中累积改变的。
光速不随参照系改变,因而不受空间膨胀的影响。但光波长会随空间膨胀即场膨胀而变长。因为电磁波是与电磁场相系的,而场与空间相系。
(于是就可以据哈勃红移得出空间膨胀了。)
当光传播到本测量参考系时,光速也不变,但波长已变长了,结果是频率下降,光子能量降低。 (红移)
光子的部分能量是被力场膨胀“消化”了。???
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个人猜测:
空间均匀膨胀或塌缩,形成相对运动,但相对速度不是匀速的,因而不是惯性系,不能简单套用相对论时间公式,可能需用到世界线的积分来计算,但还不懂这个。
空间与时间都是相对的,而速度是由观测系得出的,因而得按照观测系所测量的相对距离值与相对时间值来算速度。
因此,若用不同参考系的相对值混合计算,就会得出光速改变的结论。
空间膨胀,相对距离变大,而反向相对加速度使相对时间值变大;空间塌缩,相对距离变小,而正向相对加速度使相对时间值变小。(类似引力加速度对时间值的影响)所以光速不变。
也所以会分别产生红移和蓝移,其根本原因是空间变动是场变动而导致波长改变,结果等效于理论计算中的参考系时间值改变而导致。
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其实不矛盾,在光速不变的理论其实相对的参考系和所谓红移的参考系是不同的,相对运动中速度可以远远大于光速
不矛盾。
光速不变是麦克斯韦方程在洛伦兹变换后形式不变得出的必然结论。
天体以很大的速度离我们远去,光谱上的谱线发生红移(谱线向波长长的红色一端移动)。
光的红移使光波频率变小,波长变大,但在真空中的传播速度不变。
那样的话你可以先设问题,然后满意的追加不就完了,真是辛苦你的分了…………感谢……对物理如此热爱。
本人的猜测是,这个是不是关于广义相对论和量子论的差别……
也就是说光的速度是一种需要我们去看才能测量的东西,但是量子论当中光却是波的形式,也就是说我们看见的光,他的速度是不变的,但是在光它自身的时间却在变,也就是从我们这里看来他的频率出现了变化。因此在光速不变的情况下,也是会出现蓝移和...
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那样的话你可以先设问题,然后满意的追加不就完了,真是辛苦你的分了…………感谢……对物理如此热爱。
本人的猜测是,这个是不是关于广义相对论和量子论的差别……
也就是说光的速度是一种需要我们去看才能测量的东西,但是量子论当中光却是波的形式,也就是说我们看见的光,他的速度是不变的,但是在光它自身的时间却在变,也就是从我们这里看来他的频率出现了变化。因此在光速不变的情况下,也是会出现蓝移和红移(微软打字法中居然没有蓝移和红移这两个词,气愤!!!)
纯属个人猜测,又什么不对的地方请指出,非常感谢
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eeee
光速不变!这是有条件的,光在同一物质传播速度是不变的。
红移和蓝移的参考系是地球。
光速是不变,而红移 蓝移指的是波长
最简单的回答:
光速指的是光传播的速度,红移指的是光的频率由于光源的运动产生的变化。当光源朝向观测者运动时,观测者会发现光波的频率增加了,也就是“蓝移”,又称“紫移”;当光源远离观测者运动时,观测者会发现光波的频率减小了,也就是红移。此外,引力也会造成光波的红移,它的机制和运动红移不同,是引力钟慢效应引起的。
此外,光速不变指的是:对于任意观测者来说,他测到的真空中的光速始终是c。...
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最简单的回答:
光速指的是光传播的速度,红移指的是光的频率由于光源的运动产生的变化。当光源朝向观测者运动时,观测者会发现光波的频率增加了,也就是“蓝移”,又称“紫移”;当光源远离观测者运动时,观测者会发现光波的频率减小了,也就是红移。此外,引力也会造成光波的红移,它的机制和运动红移不同,是引力钟慢效应引起的。
此外,光速不变指的是:对于任意观测者来说,他测到的真空中的光速始终是c。
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这么简单的问题你还想让别人怎么回答你?星系群的答案已经很标准了。反过来就是蓝移
不矛盾。
首先,光速不变是在洛伦兹变换下得出的,是关于四维时空中连续运动速度极限的理论。指宇宙中任何连续运动的物体速度不能超过光速。就光而言,描述对象是单个光子,是对其粒子性的描述。红移和蓝移,众所周知,是对波性的特有表述。既然是波性,那就必然不是单个粒子的连续运动。就光而言,看作是电场磁场的转换也好,看作是大量光子的概率表述也罢,既然不是连续运动,也就不受光速不变理论的约束了。
...
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不矛盾。
首先,光速不变是在洛伦兹变换下得出的,是关于四维时空中连续运动速度极限的理论。指宇宙中任何连续运动的物体速度不能超过光速。就光而言,描述对象是单个光子,是对其粒子性的描述。红移和蓝移,众所周知,是对波性的特有表述。既然是波性,那就必然不是单个粒子的连续运动。就光而言,看作是电场磁场的转换也好,看作是大量光子的概率表述也罢,既然不是连续运动,也就不受光速不变理论的约束了。
再者,虽然波有很多种,红移也有很多种,但当传波介质不变时红移也不会改变波速,改变的只是频率和波长。
总的来说,光速不变约束连续运动,红移却是波性质规律的描述。二者虽然都在物质运动中体现,互相却并不约束。所以说光速不变与红移并不矛盾。
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多普勒原理中光的红移说的是光的频率的改变,而相对论说的时光的速度的不变发生红移时光的速度不变而频率变低,就像你原来用高音喊了一声,红移时就相当于你用低声喊了一声你会说,那声速改变。是,声速会改变,但声毕竟不是光,光有波粒二象性。光速不变,所以导致波源处和观察者的时间不统一。这不更支持了相对论吗?为什么会有矛盾呢?...
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多普勒原理中光的红移说的是光的频率的改变,而相对论说的时光的速度的不变发生红移时光的速度不变而频率变低,就像你原来用高音喊了一声,红移时就相当于你用低声喊了一声你会说,那声速改变。是,声速会改变,但声毕竟不是光,光有波粒二象性。光速不变,所以导致波源处和观察者的时间不统一。这不更支持了相对论吗?为什么会有矛盾呢?
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在光速不变的理论其实相对的参考系和所谓红移的参考系是不同的,相对运动中速度可以远远大于光速