KESKUSTELU

Nimimerkit ja lainaukset eivät ole tältä palstalta.
Vastaukseni alimmaisena linkki erkkien kirjoittelupötkylään.

Asenne kohdallaan.

http://fi.wikipedia.org/wiki/Punasiirtym%C3%A4


Lähdetäänpä nyt käsittelemään tätä asiaa asianmukaisessa aihepiirissä.

Eli miten ihmeessä valo tietää muuttaa aallonpituuttaan havaitsijan liiketilan mukaan. Ei mitenkään ellei sillä ole älyä (uskovaisille varmaan kelpaisi), eli siis joko havaiitu aallonpituuden muutos johtuu suhteellisesta liikkeestä tai siitä että aallonpituus todella muuttuu havaitsijan vaikutuksesta tavalla tai toisella tai sitten se on jonkinlainen kombinaatio edellisistä.

Ilmeisesti se on kombinaatio koska relativistista eroa siinä havaitaan (relativistinen doppler ilmiö <> normaali doppler ilmiö).

Itse päättelisin, ettei valon aallonpituus muutu havaitsijan nopeuden mukaan, mutta havaitsija näkee valon eri aallonpituisena. Eli paikallaan oleva havaitsija näkee valon aallonpituuden muuttumattomana mutta liikkuva havaitsija muuttuneena. Aivan kuten äänen doppler-ilmiössäkin. (paitsi että liikkuva havaitsija toteaa myös äänen nopeuden muuttuneen)

Äänen suhteen homma on tietysti erilainen, koska myös lähde voi liikkua väliaineen suhteen. Eli doppler-ilmiö syntyy kaksivaiheisena: 1. Lähteen liike suhteessa väliaineeseen ja 2. Havaitsijan liike suhteessa väliaineeseen. Kun väliaine oletetaan staattiseksi.

Valon kohdalla taas kyse on (tai pitäisi olla) havaitsijan liikkeestä suorassa suhteessa lähteeseen. Eli suorassa suhteessa lähteen lähettämän valon aallonpituuteen. Valonhan ajatellaan liikkuvan itsenäisesti vakionopeudella.

Sitä väliainetta ei tarvitse ajatella siinä lainkaan ellei tuuli ole jotain myrskyn luokkaa. Väliaine supistuu pois laskuissa.


Myös ääni liikkuu vakionopeudella.

Äänen nopeus ilmakehässä merenpinnan tasolla, 20 asteen lämpötilassa on "vakio" 343 m/s.

Yleinen kaava, josta voidaan laskea äänennopeus on:

v = sqrt ( C / rho ), jossa

C = "modulus of bulk elasticity for gas mediums"
rho = ilman tiheys

Joten ääni ei suinkaan liiku vakionopeudella.

EDIT: Wikiartikkeli lisätty:

http://en.wikipedia.org/wiki/Speed_of_sound

Ja

Siis kumpi on totta. Liikkuu vakionopeudella vai ei liiku ???

Pitääkö muuten paikkansa, että fotoni itsessään liikkuisi erittäin hitaasti. Jossain muistan lukeneeni,että sen nopeus olisi vain joitain cm/sekunti. Valo ilmiönä johtuisi peräkkäisistä fotoneista, jotka liikkuvat aaltomaisesti, saaden aikaiseksi tuon 300 000 km/sekuntivauhdin.

Äänen nopeus on vakio vain sikäli kun sen väliaine pysyy täydellisen vakiona ja homogeenisenä. Käytännössä äänen etenemisnopeus noin molekyylien mittakaavassa on vain keskimäärin tietty vaikka lämpötila ja paine vakioitaisiin.

Efekti on analoginen sille että aika-avaruus olisi epätasaista, eli samoin kuin yksittäiset ilmamolekyylit sinkolevat ja poukkoilevat ja aiheuttavat toiminnallaan pientä satunnaista vaihtelua äänen nopeuteen, niin epätasainen aika-avaruuden "kvanttivaahto" tekisi saman valolle.

Paitsi ettei se tee, kuten on havaittu.

Kyllä se vain niin on, että hiukkaset käyttäytyy kuin aallot, vaikka homma olisikin mielestäsi järjenvastainen. Hiukkasten interferenssiä ei, aivan oikein, voida osoittaa muuten kuin siten, että kyseessä on aaltoliikettä. Mutta Myöskin hiukkasluonne on kiistaton, sillä youngin kaksoisrakokoe voidaan nykyisin tehdä myös yksi hiukkanen kerrallaan - ammutaan yksi hiukkanen, ja vastaanotetaan ilmaisimelle yksi hiukkanen.

Lisäksi, suosittelen tutustumaan hiukkaskiihdyttimen periaatteeseen. Hiukkaskiihdyttimet eivät toimisi, mikäli sähkömagneettinen säteily olisi pelkkää aaltoliikettä. Hiukkaskiihdyttimessä voidaan törmäyttää hiukkasia ohjaamalla niitä magneettien avulla, ja synnyttää siten uusia hiukkasia, mm. mainitsemiasi fotoneita ja elektroneita.

Ei liiku. Äänen nopeus kaasumaisessa väliaineessa riippuu väliaineen tiheydestä (joka riippuu mm. lämpötilasta ja paineesta) ja väliaineen kokoomuksesta (mitä kaasuja, ja missä suhteessa toisiinsa, mikä vaikuttaa lähinnä dispersioon).

Voihan nyt mooses, pitääkö tämäkin vääntää isosta vyyhdistä rautalankaa.

Sovitaan nyt että meillä on kädessämme äänilähde, jonka taajuus on esim 365 Hz. Tällöin aallon pituus on n. 1m. Jos nyt kuljemme tyynessä ilmassa nopeudella 365 m/s, venyy ilmaan siirtyvä aallon pituus jäljessämme 2m:iin. Eli taajuus puolittuu sellaisen havaitsijan suhteen joka ei liiku ilman suhteen ja kuuntelee ääntä joka jää jälkeemme.

Sovitaan että perässämme tulee ilman suhteen nopeudella 182 m/s toinen kuuntelija, hänen kohdallaan havaittava taajuus on sitten se mikä ilmassa on lisättynä hänen nopeudellaan siihen ilmaan nähden eli aallonpituus on hänelle 1.5m.

Valon etenemiselle ei tarvita todistettavasti mitään väliainetta, joten ei voida ajatella että sillä olisi tietty aallonpituus eetterissä. Sillä on suoraan se perustaajuus / aallonpituus joka on syntynyt kun se on lähtenyt lähteestä sähkömagneettisena itsestään etenevänä aaltona.

Ehkä asian havainnollistaa parhaiten tutkimalla informaatiovanan pituutta.

Jos meillä on lähde joka päästää 1s ajan äänen esim. "piiip", niin ääni lähtee etenemään staattisessa ilmassa heti äänen alkaessa muodostua ja kun äänilähde sammuu, alku on ehti 343 m:n etäisyydelle. Äänivana (tai jana) on siis 343 metriä pitkä "pötkö", jos ääni on muodostunut esim. 1000 värähdyksestä niin aallonpituus on silloin 34,3 cm.

Jos liikutaan äänennopeudella 343 m/s eteenpäin ilman suhteen, niin sama äänivana jää äänilähteen takana ilmaan 686 metriä pitkäksi pötköksi. Tällöin aallonpituus tuossa äänivanassa olisi siis 68,6 cm. Vastavuoroisesti toisessa suunnassa aallonpituus lyhenee.

Nyt toisaalta kuuntelijan liike tuohon äänivanaan nähden vaikuttaa siihen minkä taajuisena hän äänen kuulee. Kolmanneksi ilman liike vaikuttaa siihen millaiselle matkalle siirtyvässä ilmamassassa ääni sisältyy.

Avaruudessa ei ole mitään väliainetta, joten sillä ei ole mitään merkitystä valon tapauksessa. Lähteen suhteen ajallisesti samankestoinen valovana (tai pulssi) on siis aina samanmittainen, ellei valon lähde ole kiihtyvässä liikkeessä.
Eli 1s:n kestoinen valovana on siis (painottomassa) tyhjiössä aina 1 valosekunnin mittainen. Väliaine ja gravitaatiokenttä vaikuttavat mitä ilmeisemmin tuon valovanan pituuteen. Minkä taajuisena havaitsija sen informaation havaitsee riippuukin sitten jo hieman useammasta tekijästä.

Tähdestä lähtee valontuikahdus kohti Maata kerran sekunnissa.
Maasta havaitaan tuikahdus kerran sekunnissa. Näin jos tähti ei etäänny. Jos tähti etääntyy maasta, on valon taivallettava koko ajan pidempi matka maahan ja tuikahduksia tuleekin vain 1,25 sekunnin välein. Tuikahtelun taajuus on siten lakenut yhdestä Hz:stä 0,8:aan. Tämä lienee selvä.
Myöskään valon oma taajuus ei säily muuttumattomana. Tähden lähde lähettää aallonharjoja esim 100 miljoonaa kertaa sekunnissa (radioaalto 100 MHz). Edelleen aaltoliikkeellä on Maahan hiukan pidempi matka seuraavan aallonharjan kohdalta.
Valon nopeus ei ole ääretön, joten värähdysaika pitenee ja havaittu taajuus vähenee. Kaava nopeus = taajuus*aallonpituus pätee edelleen, joten aallonpituus on kasvanut.