Если вы едете на машине почти со скоростью света и включаете фары автомобиля: будет ли он светить в гамма-свете вместо видимого света?
Это релятивистский эффект, поэтому он зависит от относительной скорости относительно источника света.
Представьте, что ваша машина движется со скоростью, близкой к скорости света, относительно какой-то дороги (забудем в этом вопросе о физике вашей машины и дороги). Если вы находитесь внутри автомобиля, для вас свет находится в видимом спектре. Для кого-то, кто все еще относится к дороге, назовем этого человека Р , есть то, что называется доплеровским сдвигом. P не будет измерять электромагнитное излучение с той же частотой, что и вы.
Доплеровский сдвиг зависит от относительной скорости (включая направление). Если автомобиль движется к P с релятивистской скоростью, то P может обнаружить гамма-излучение (частота повышается, синее смещение). Если автомобиль удаляется от P , смещение происходит в другом направлении, и вместо этого P может обнаруживать низкочастотные радиоволны (частота снижается, красное смещение).
Только кому-то вне машины; если они находятся на вашем пути, они сначала будут облучены до смерти, а все, что осталось, испарится при последующем столкновении.
Конечно, если они будут позади машины, они увидят все огни в красном смещении и выживут!
Ключевой момент, который следует иметь в виду, если вас озадачивают подобные вопросы, заключается в том, что любое движение относительно, и все эффекты СТО применяются симметрично между двумя инерциальными системами отсчета.
Когда вы садитесь в машину и включаете фары, они излучают видимый свет. Для частицы, пролетающей мимо Земли на частоте 0,99999999999°С, свет от ваших фар кажется гамма-лучами. Если бы вы могли проехать на своей машине со скоростью 0,999999999999c мимо Земли, то, когда вы включили бы фары, они излучали бы видимый свет, но этот видимый свет в вашем кадре показался бы людям на Земле гамма-излучением. Ключевым моментом является то, что ваши фары не меняются, как и их мощность, но то, как это выглядит для других, меняется в результате эффекта Доплера.
«Гамма-свет» сбивает с толку. Свет — это видимая часть электромагнитного спектра, как бы сглаживающая различия в том, кто что может видеть. Гамма -излучение означает разные вещи для разных людей.
Астрофизики определяют гамма-излучение как любое излучение с энергией выше 100 кэВ. Физики определяют гамма-излучение как высокоэнергетические фотоны, испускаемые ядерным распадом.
Если вы используете последнее определение, нет. Если это не следствие ядерного распада, то это не гамма-излучение. На странице 8 этого документа есть график спектра интенсивности — похоже, что очень мало энергии излучается вольфрамовой нитью в галогене на длинах волн короче 250 нанометров — гамма-лучи составляют около десяти пикометров, так что вам придется сильно сместить их в синий цвет. немного. Согласно этому онлайн-калькулятору синего смещения , это произойдет при 299 792 457 м/с, что соответствует скорости света 299 792 458 м/с .
Это действительно очень просто. Длина волны «света» от фар, видимого неподвижным наблюдателем, будет сокращаться из-за эффекта сжатия Лоренца. Формула для этого сокращения: относительная длина = l * √(1 - v²/c²), где l равно исходной длине (или длине волны), v — скорость источника, а c — скорость света. Если мы выразим скорость как долю с, то вот несколько результатов. Для v = 0,1c l = 0,995 Для v = 0,5c l = 0,866 Для v = 0,9c l = 0,436 Для v = 0,99c l = 0,141 Для v = 0,999c l = 0,0447 В электромагнитном спектре принимая длину волны видимого света 550 нм (нанометров) при v = 0,999c, это уменьшится до 25 нм, что поместит его в длинную область рентгеновского излучения. Только тогда, когда v составляло около 0,99999999999c, «свет» был бы достаточно коротким, чтобы его можно было классифицировать как гамма-лучи.
Вы упускаете ключевой момент:
Это будет зависеть от того, из каких материалов сделаны фары! Металлические нити, светодиоды и т. д.? Из чего они сделаны? Какие длины волн они излучают, когда их атомы/молекулы стимулируются электронным способом?
рыбак
Соломон Слоу
Джейсон П. Сэлинджер