СТО и ОТО Алика Однокамнева: вопросы, вопросы, вопросы...

[Kodim]

Во первых, откуда взялся этот самый постулат?
Еще в 18 ст. было ясно, что скорость света складывается со скоростью источника.
Для понимания этого факта есть допплер-эффект, который используется в миллионах устройств в промышленных масштабах. И его свойства прекрасно обсчитываются безо всякой релятивистики.

Я бы не очень рассчитывал на допплер-эффект для доказательства, что скорость света складывается со скоростью источника. Есть контраргумент - аберрация света от далеких звезд. Она для всех звезд одинакова и зависит только от скорости движения Земли по орбите вокруг Солнца, угол аберрации знакопеременный в течение года и одинаков для всех объектов небосвода.
А допплер-эффект касается количества волн, достигающих наблюдателя при движении источника волн в единицу времени, а не самой скорости распространения волн. Тем более, допплер эффект и был открыт впервые для звуковых волн, главным признаком которых было то, что скорость волн не складывается со скоростью источника - они как бы отрываются от источника и распространяются независимо в среде воздуха

Виноват, я неправильно выразился. Не источника, а приемника.
Скорость света ограничена свойствами или самого света или среды в которой световые волны распространятся.

А вот при взаимодействии движущегося приемника и световых колебаний происходит сложение скоростей, что и приводит к эффекту допплера. Иначе увеличения частоты не было бы.
Хотя, согласно СТО, приемник должен был бы просто замедлить свое время для достижения равенства скорости света во всех системах отчета.

Давайте еще один мысленный эксперимент.
Летят паралельно рядом две ракеты на скорости 0,ХС. и обмениваются лучами лазеров. Одна ракета выпускает луч в другую ракету. Та точно также стреляет лучом обратно. К примеру, путь который проделают фотоны в неподвижной системе координат, относительно которой летят ракеты, составит угол 45 градусов от траектории полета ракет.
Теперь поставим в плоскости между ракетами телескоп, который будет направлен вперед под углом 45 градусов, параллельно пути фотона в неподвижной СО. Так чтобы угол и направлени телескопа, соответствовали чертежу в примере с синусами\косинусами.

И теперь вопрос. Попадет ли фотон в телескоп?

Или нам надо не выделываться и повернуть телескоп под углом 90 градусов? 

В случае же если телескоп увидит лазерный луч под углом 90 градусов, то все объяснения СТО идут в топку. Линия 45 градусов будет воображаемой, и никакого смысла не будет иметь.

С точки зрения наблюдателя на ракете, она не движется и свет летает от одной ракеты к другой точно также, как если бы она покоилась. Не очень понятен смысл опыта.

с точки зрения неподвижного наблюдателя. снос света интересен.

он кажущийся или реальный?

Снос света реальный. Если представить свет как поток фотонов-шариков, они летят  (под углом 45 градусов с одной ракеты на другую), получая горизонтальную составляющую скорости ракеты. При этом по модулю их скорость остаётся равной c, но вектор скорости поворачивается на угол, больший чем 45 градусов, разумеется, с точки зрения неподвижного наблюдателя. И даже если с ракеты на ракету пускают луч лазера под углом 90 градусов к вектору скорости ракеты (ракеты параллельно летят), то для неподвижного наблюдателя луч поворачивается в сторону, куда летит ракета, чем ближе к скорости света он летит, тем сильнее поворачивается в направлении вектора скорости ракеты. Но модуль скорости луча остается равным c

то есть ракеты неподвижны друг относительно друга, стреляют лазером под углом 90 градусов к траектории полёта, при этом для неподвижного наблюдателя угол 45 градусов, то есть они не попадают друг в друга. Или же одна ракета отстает от другой точно также как другая от первой? Это типа парадокса близнецов получается, когда каждый моложе другого?
ну ведь забористая хрень получается, в своей СО они попадают друг в дружку лучами, а в СО неподвижной - не попадают.
это ведь бредовая теория. хотя,  тут на помощь может прийдет квантовая механика? и это будут лучи шредингера? которые и попадают и не попадают однвременно?

Почему не попадают? Ведь с точки зрения стороннего наблюдателя и ракеты, и луч света между ними движутся вперед.  Представьте себе движущуюся машину, и летящий над ней с той же скоростью в том же направлении воздушный шар, с шара кидают гирьки в кузов машины, вертикально вниз. С точки зрения наблюдателей в машине и на шаре гирьки летят вертикально, а с точки зрения наблюдателя с обочины, гирьки летят под углом с шара, но все равно попадают в машину, хоть она за время падения гирьки успела уехать довольно далеко вперед. Сопротивлением воздуза пренебрегать. И чем быстрее едет машина (летит шар), тем более пологой будет траектория падающей гирьки к кузову машины.
С лучом лазера между ракетами все точно также.

[sergevl]

мало того, если мы возьмем еще и третий случай: две ракеты покоятся неподвижно, а система отсчета, которую мы считали неподвижной, теперь будет двигаться относительно СО ракет назад. Теперь лучи лазеров должны отклонятся под углом 45 градусов но уже не в сторону кормы ракет, а в сторону их носа.

[sergevl]

https://imgur.com/a/QVo0ygU

Вот нарисовал картинку, но не могу вставить ее.

Суть в том, что простая смена системы отсчета заставляет нас передвигать телескопы. Система отсчета в голове, это абстракция.
А угол наклона лазера и телескопа - реальность. Луч то остался прежним, но подвижный телескоп стоит под углом 90 градусов, а неподвижный телескоп наклонен, причем при умозрительной смене системы отсчета наклонен в другую сторону. Далее луч лазера излучается строго перпендикулярно и телескоп на на второй ракете тоже смотрит перпендикулярно движению.

[sergevl]

Вот так должна выглядеть картина облучения узким лучом лазера телескопов безо всякого сложения скоростей.

https://imgur.com/36yiett

Сферическая волна излучается во все стороны без сложения скоростей, как это происходит в синхрофазотроне релятивистким пучком электронов  - 300 000 км\сек. Скорость излучателя не добавляется ни поперечно ни отнимается продольно.
Это в теории. На практике у нас узкий пучок, угол которого соответствует углу зрения телескопа. и он долетает до телескопа без аббераций и синусов-косинусов из той точки пространства, откуда был выпущен.

Сорян, тут ракета летит с сильно сверхсветовой скоростью

[sergevl]

Здесь помедленней летит.  https://imgur.com/g9wFVPU https://imgur.com/g9wFVPU


Поперечного эффекта допплера у нас нет, скорость света 300 000 км в сек. Продольный эффект можно получить наклонив лазеры и телескопы. 

[Kodim]

Вот так должна выглядеть картина облучения узким лучом лазера телескопов безо всякого сложения скоростей.

https://imgur.com/36yiett

Сферическая волна излучается во все стороны без сложения скоростей, как это происходит в синхрофазотроне релятивистким пучком электронов  - 300 000 км\сек. Скорость излучателя не добавляется ни поперечно ни отнимается продольно.
Это в теории. На практике у нас узкий пучок, угол которого соответствует углу зрения телескопа. и он долетает до телескопа без аббераций и синусов-косинусов из той точки пространства, откуда был выпущен.

Сорян, тут ракета летит с сильно сверхсветовой скоростью

Если бы дело обстояло именно так, что лазерный луч не приобретает поперечную его направлению скорость излучателя,  мы бы видели, что луч прожектора/лазера, направленный в зенит, загибается против направления движения Земли по орбите,  однако, этого не происходит. Невозможно было бы лазерное лоцирование Луны - пока луч летит туда-обратно, приемный телескоп бы улетел на 90 км вслед за Землей по орбите, или на 1000 км за солнечной системой к центру галактики.
Луч прожектора/лазера с самолета, летящего над Землей изгибался бы против вектора скорости самолета

Есть у вас обьяснение приведенным достоверно установленным фактам фактам, которые противоречат вашим рисункам и предположениям?

Но есть и в пользу вашей точки зрения факты Например, с Земли Плутон виден там, где он был 5 часов назад. Если свет приобретает скорость источника (скорость Плутона по орбите), мы бы увидели Плутон на его истинном положении в небе, а не с запаздывантем в 5 часов.  Физики обьясняют этот факт тем, что, хотя фотоны, летящие с Плутона, одновременно и летят с его орбитальной скоростью, оптические приборы реагируют на эл-маг поле, а не на отдельные фотоны-"шарики", ( "столбик" которых, будучи последовательно испущен от Плутона указывал бы на его истинное положение в небе Земли), а вот эл.маг поле фотонов направлено туда, где был Плутон 5 часов назад, когла этот фотон покинул его поверхность

[sergevl]

Вот так должна выглядеть картина облучения узким лучом лазера телескопов безо всякого сложения скоростей.

https://imgur.com/36yiett

Сферическая волна излучается во все стороны без сложения скоростей, как это происходит в синхрофазотроне релятивистким пучком электронов  - 300 000 км\сек. Скорость излучателя не добавляется ни поперечно ни отнимается продольно.
Это в теории. На практике у нас узкий пучок, угол которого соответствует углу зрения телескопа. и он долетает до телескопа без аббераций и синусов-косинусов из той точки пространства, откуда был выпущен.

Сорян, тут ракета летит с сильно сверхсветовой скоростью

Если бы дело обстояло именно так, что лазерный луч не приобретает поперечную его направлению скорость излучателя,  мы бы видели, что луч прожектора/лазера, направленный в зенит, загибается против направления движения Земли по орбите,  однако, этого не происходит. Невозможно было бы лазерное лоцирование Луны - пока луч летит туда-обратно, приемный телескоп бы улетел на 90 км вслед за Землей по орбите, или на 1000 км за солнечной системой к центру галактики.
Луч прожектора/лазера с самолета, летящего над Землей изгибался бы против вектора скорости самолета

Есть у вас обьяснение приведенным достоверно установленным фактам фактам, которые противоречат вашим рисункам и предположениям?

Но есть и в пользу вашей точки зрения факты Например, с Земли Плутон виден там, где он был 5 часов назад. Если свет приобретает скорость источника (скорость Плутона по орбите), мы бы увидели Плутон на его истинном положении в небе, а не с запаздывантем в 5 часов.  Физики обьясняют этот факт тем, что, хотя фотоны, летящие с Плутона, одновременно и летят с его орбитальной скоростью, оптические приборы реагируют на эл-маг поле, а не на отдельные фотоны-"шарики", ( "столбик" которых, будучи последовательно испущен от Плутона указывал бы на его истинное положение в небе Земли), а вот эл.маг поле фотонов направлено туда, где был Плутон 5 часов назад, когла этот фотон покинул его поверхность

я не знаю. что то все меньше сил и желания в это вникать.

[Variant]

скорее всего, автор измеряет не эфирный ветер, а тепловые деформации балки\фонаря\всего здания.

Скорее всего вы посмотрели только первое видео. Есть еще второе - там уже тепловыми деформациями объяснить сложно. Хотя можно обычной деформацией:-) Я согласен, что опыт должен ставиться строго. Но тем не менее на мой взгляд интересно предположить возможность эфирного сноса.

[Variant]

Я попробовал посчитать, там теорема синусов не нужна. Если угол луча света в ракете не перпендикулярен полу, а имеет с ним угол a,  время прохождения луча света в ракете до зеркала и обратно для наблюдателя в ракете tракеты=2*D/c*sin a, или, по другому, tракеты*sin a=2D/c. Дальше пример сводится к предыдущему, просто принимаем, что t0=tракеты*sin a. 

Свет под углом к полу для наблюдателя в ракете пройдет до зеркала и обратно медленнее,  чем при перпендикулярном направлении к полу, а для наблюдателя на Земле это будет еще медленнее, в фактор лоренца раз. 

если где я ошибся и что-то  не учел, укажите, плз

Я ошибся в "штрихах":-) Писал ранее " t0/t = лоренц фактор ", а надо  t0/t = 1/лоренц фактор  Я предложил определить лоренц  фактор аналогично тому, как это сделал Павел Виктор. То есть Векторное сложение сt0 и vt. Получить новое значение ct и отсюда получить значение лоренц фактора. Препод это сделал векторным сложением, когда свет направлен перпендикулярно вектору скорости системы (прямоугольный треугольник, частный случай). Я предлагаю (и не надо зеркал) просто светить например лазерной указкой под углом 30 градусов по направлению к вектору скорости системы. Тогда имеем t0 - время движения луча в движущейся системе - надо определить. v - скорость движущейся системы, пусть будет 0.8c , где c скорость света, угол ф = 30 градусов -угол направления луча света в движущейся системе по отношению к  вектору скорости системы. t - время наблюдения света в движущейся системе из неподвижной системы - пусть будет 1 секунда.  Определить t0, а потом t0/t1 ->  сравнить с расчетным значением лоренц фактора для этих условий. В результате векторного сложения треугольник получается не прямоугольный, t0/t не равно 1/лоренц фактор. Возможно я не правильно понимаю методику расчетов СТО. Но ответов пока от релятивистов я не видел. Ибо люди, с которыми мне доводилось общаться (кстати преподаватели физики) не могут объяснить заданных мной вопросов и так же плавают (живут по методичке) в теме как и я . Ну а более грамотных знакомых у меня нет. 

[Kodim]

Я попробовал посчитать, там теорема синусов не нужна. Если угол луча света в ракете не перпендикулярен полу, а имеет с ним угол a,  время прохождения луча света в ракете до зеркала и обратно для наблюдателя в ракете tракеты=2*D/c*sin a, или, по другому, tракеты*sin a=2D/c. Дальше пример сводится к предыдущему, просто принимаем, что t0=tракеты*sin a.

Свет под углом к полу для наблюдателя в ракете пройдет до зеркала и обратно медленнее,  чем при перпендикулярном направлении к полу, а для наблюдателя на Земле это будет еще медленнее, в фактор лоренца раз.

если где я ошибся и что-то  не учел, укажите, плз

Я ошибся в "штрихах":-) Писал ранее " t0/t = лоренц фактор ", а надо  t0/t = 1/лоренц фактор  Я предложил определить лоренц  фактор аналогично тому, как это сделал Павел Виктор. То есть Векторное сложение сt0 и vt. Получить новое значение ct и отсюда получить значение лоренц фактора. Препод это сделал векторным сложением, когда свет направлен перпендикулярно вектору скорости системы (прямоугольный треугольник, частный случай). Я предлагаю (и не надо зеркал) просто светить например лазерной указкой под углом 30 градусов по направлению к вектору скорости системы. Тогда имеем t0 - время движения луча в движущейся системе - надо определить. v - скорость движущейся системы, пусть будет 0.8c , где c скорость света, угол ф = 30 градусов -угол направления луча света в движущейся системе по отношению к  вектору скорости системы. t - время наблюдения света в движущейся системе из неподвижной системы - пусть будет 1 секунда.  Определить t0, а потом t0/t1 ->  сравнить с расчетным значением лоренц фактора для этих условий. В результате векторного сложения треугольник получается не прямоугольный, t0/t не равно 1/лоренц фактор. Возможно я не правильно понимаю методику расчетов СТО. Но ответов пока от релятивистов я не видел. Ибо люди, с которыми мне доводилось общаться (кстати преподаватели физики) не могут объяснить заданных мной вопросов и так же плавают (живут по методичке) в теме как и я . Ну а более грамотных знакомых у меня нет.

А почему вы считаете, что ошиблись с формулировкой лоренц-фактора? Вики имеенно так его определяет, как gamma=1/sqrt(1-v^2/c^2).

Что касается векторного сложения, думаю, это не нужно, ведь наша задача - не вектора узнать, а найти коэффициенты перевода координат x,y,z,t из неподвижной исо в движущуюся сомскоростью v.
И здесь метод Павла Виктора именно это и демонстрирует, правда, он его называет следствием из СТО . 
Но что собой представляет произведение ct0 и ct?  Это ничто иное, как координата t' и t в исо' ракеты и исо(неподвижной), то есть вывод преобразования времени как координаты. Раз скорость света - константа, значит, время как раз задает величину ct модуль- вектора, направленного вдоль оси t - оси времени.
 Поскольку в пространстве (псевдо)Минковского время - такая же координата, как и другие, без разницы, для какой координаты делать расчет преобразования координат между движущейся и неподвижной системами отсчета. 
Соответственно, мы вычисляем, как будет преобразовываться координата t в неподвижной исо в координату t'=t0 в движущейся исо' со скоростью v в направлении, перпендикулярном оси времени t, при условии задания скорости света константой. 
Получаем коэффициент пересчета - лоренц-фактор. 
t=t0/sqrt(1-v^2/c^2).  
Если вектор ct0  не сонаправлен оси  времени t, надо еще на sin a угла между направлением оси времени и вектором домножить, как я указывал ранее. 
И этот коэффициент пересчета одинаков для любой координатной оси - x,y,z,t (поскольку все оси равноправны) просто мы его посчитали сначала для оси времени.

Ну, для пространственных координатных осей, с учетом того, что для движущейся системы лоренц-фактор надо применять к галилеевскому преобразованию координаты, а не к самой координате: x'=(x-vt)/sqrt(1-v^2/c^2). 

Для времени мы этого не делали, так как время в галилеевских преобразованиях не зависит от скорости исо'.

И никаких делений на 0, изменения хода времени в зависимости от координаты и т.д. ереси, все просто и наглядно, как для школьников, и не надо вводить как постулат инвариант интервала, он будет как следствие получаться. 

Другое дело, вся эта математика может не иметь отношения к реальности, и, скорее всего, не имеет

[sergevl]

Так всё таки: 
Предположим, что мы летим на ракете со скоростью, на которой лоренцева проекция координат в неподвижную систему превращается в наклонный под углом 45 градусов вектор. Мы стреляем лазерным лучом вниз под углом 90 градусов.

Попадет ли лазерный луч в телескоп, наклоненный под углом 45 градусов? 


Единичный фотон будет лететь прямо из той точки пространства, откуда он был выпущен, и лететь в том же направлении куда был выпущен. 

А вот движущийся телескоп за счет сложения скоростей должен будет совместить свою оптическую ось с координатами последовательности волновых фронтов лазера.

И по идее, волновой фронт подойдет не фронтом перпенидкулярно плоскости зеркала или линзы, а под углом 45 градусов. 

[Variant]

А почему вы считаете, что ошиблись с формулировкой лоренц-фактора? Вики имеенно так его определяет, как gamma=1/sqrt(1-v^2/c^2).

Потому, что по контексту должна браться величина обратная лоренц фактору (именно sqrt(1-v^2/c^2) ).

И здесь метод Павла Виктора именно это и демонстрирует, правда, он его называет следствием из СТО

Вообще-то так его определяет не Павел Виктор. А так это определяют в физике

Поскольку в пространстве (псевдо)Минковского время - такая же координата, как и другие, без разницы, для какой координаты делать расчет преобразования координат между движущейся и неподвижной системами отсчета.

Когда выводилось преобразования Лоренца, пространство Минковского еще не было. Поэтому оставим его. Вы все время пытаетесь выводить теорему из ее следствия. Вы сказали, что вот Павел Виктор показал школьникам как получить Лоренц фактор. На что я ответил, что это фактически обоснование релятивисткого замедления времени (но не лоренцева кстати). И что это частный случай, и предложил получить аналогичные преобразование из других условий (луч не идет по оси Y, а под углом 30 к оси X) Но видимо я не могу донести свою мысль. Думаю, что плохо объясняю(Mea culpa). Хотя мне казалось, что в последнем посте я прямо указал условия задачи и исходные данные. А потому думаю надо завершаться. Ибо считать по формулам Лоренца это одно, а вывести и обосновать, или наоборот указать на проблемы в выводе -это другое.

[Variant]

Так всё таки:
Предположим, что мы летим на ракете со скоростью, на которой лоренцева проекция координат в неподвижную систему превращается в наклонный под углом 45 градусов вектор. Мы стреляем лазерным лучом вниз под углом 90 градусов.

Попадет ли лазерный луч в телескоп, наклоненный под углом 45 градусов?


Единичный фотон будет лететь прямо из той точки пространства, откуда он был выпущен, и лететь в том же направлении куда был выпущен.

А вот движущийся телескоп за счет сложения скоростей должен будет совместить свою оптическую ось с координатами последовательности волновых фронтов лазера.

И по идее, волновой фронт подойдет не фронтом перпенидкулярно плоскости зеркала или линзы, а под углом 45 градусов.

Тема интересная. Но знаний у меня не хватает. А почитать серьезно литературу сейчас увы времени нет.

[Variant]

Вот, что, например, Ацюковский и вы думаете о причинах постоянства угла аберрации света на Земле? От всех звезд свет приходит, таким оьразом, с одинаковой скоростью, иначе угол аберрации был бы разный для разных звезд, но он константа для Земли и зависит от скорости движения Земли по орбите. И знакопеременно меняется в годовом исчислении, когда Земля движется в противоположных направлениях по орбите. Это сходится с предположением о независимости скорости света от скорости источника.

Кстати нашел таки книгу Ацюковского "Ацюковский В. А. - Начала эфиродинамического естествознания. Книга 4. Эфиродинамические основы электромагнитных и оптических явлений, 2010"  Глава 3.4.5. Аберрация............................................................305 
Если вас это интересует, то книги доступны к скачиванию
тут

[Kodim]

Так всё таки:
Предположим, что мы летим на ракете со скоростью, на которой лоренцева проекция координат в неподвижную
 систему превращается в наклонный под углом 45 градусов вектор. Мы стреляем лазерным лучом вниз под углом 90 градусов.

Попадет ли лазерный луч в телескоп, наклоненный под углом 45 градусов?


Единичный фотон будет лететь прямо из той точки пространства, откуда он был выпущен, и лететь в том же направлении куда был выпущен.

А вот движущийся телескоп за счет сложения скоростей должен будет совместить свою оптическую ось с координатами последовательности волновых фронтов лазера.

И по идее, волновой фронт подойдет не фронтом перпенидкулярно плоскости зеркала или линзы, а под углом 45 градусов.

Тут надо определиться, куда лучом стреляем. Если летим на ракете и лучом лазера сиреляем вертикально вниз, у нас направление луча получается 45 градусов с точки зрения неподвижного наблюдателя. При этом фотоны луча как раз выстраиваются в виде столбика, от ракеты вниз под углом 90 градусов по ходу движения ракеты, таким образом, что телескоп надо разместить далеко впереди ракеты, чтобы в него попали фотоны от луча, наклоненного от ракеты  вперед по зоду движения на 45 градусов. Но здесь надо различать, что мы прнимаем под лучом - если столбик фотонов - он не изгибается под 45 градусов, а как бы "вырастает" из ракеты перпендикулярно и летит вместе с ней, удлиняясь. Пример - льем струйку воды с летящего воздушного шара, без сопротивления воздуха.
Но иное дело с лучом эл-магнитного пооя, которое несут фотоны "столбика".
Если мы стоим на Земле под пролетающим воздушным шаром, с которого льют воду тонкой струйкой, подняв голову после того, как нам капля упала на голову и посмотрев вдоль струи мы увидим шар точно над нами.

Полностью аналогичная ситуация с примером с Плутоном - "струя" фотонов, пришедшая от него на земной телескоп имеет горизонтальную составляющую орбитальной скорости Плутона, но вот телескоп увидит  видимое положение Плутона не прямо над нами, вдоль "струи" фотонов, а в стороне, т.к. эл-маг луч, несомый фотонами, наклонен и указывает на видимое положение Плутона, которое было 5 часов назад.
Подробнее можно почитать в статье про аберрацию света, рис.4 и далее
https://kvant.mccme.ru/1995/04/zvezdnaya_aberraciya_i_teoriya.htm

Итак, на ваш вопрос ответ - телескоп надо будет наклонить на 45 градусов, тогда в него попадет вертикально летящий фотон от пролетающей над телескопом ракеты, и покажет ракету не над телескопом, а где она была ранее, когла попавший в телескоп фотон вылетел из ракеты, то есть под углом 45 градусов. Если же телескоп повернуть вертикально вверх, чтобы он смотрел прямо на пролетающую ракету, в него попадут фотоны, но ракету не удастся увидеть, т.к. она не попадет в поле зрения окуляра.

Полная аналогия с наблюдением Плутона.
К сожалению, факты выглядят парадоксально, но это факты астрономических наблюдений, пока иного обьяснения не придумано