Можно ли использовать звуковые волны как простое объяснение эффектов относительности в СТО?

Так много общего (эффект Доплера, независимость скорости волны от скорости источника и т.д.). Попробуйте двигаться в машине с музыкой и попросите друга снаружи записать ее, пока вы движетесь к нему (скорость воспроизведения выше + «синее смещение») и от него (медленная скорость воспроизведения + «красное смещение»).

Вам также необходимо, чтобы скорость волны не зависела от скорости приемника. Вот где эта модель ломается. Тот, кто бежит к динамику, видит волну, приближающуюся к нему быстрее, чем тот, кто убегает от динамика. Это неверно в теории относительности.
Я также исследовал, что скорость сигнала и скорость магнитного возмущения (то есть с ) — совершенно разные явления. Скорость звука ближе к скорости сигнала (которая может быть даже 0 или отрицательной для света), я думаю...

Ответы (2)

Нет. В «STR» скорость света одинакова, независимо от того, как движется измеритель относительно чего-либо еще. Для звуковых волн скорость волны измеряется относительно среды, через которую распространяется волна.

Рассмотрим источник и приемник звука, покоящиеся друг относительно друга. Источник и приемник имеют согласованные часы и договорились о том, когда источник издаст звуковой импульс. Таким образом, приемник может измерить временной интервал между излучением и приемом и рассчитать скорость звука. Если воздух неподвижен (нет ветра), скорость будет равна одному значению. Если есть ветер, измеренная скорость будет другой. Это не относится к свету.

Кроме того, математическая форма доплеровского сдвига СИ отличается от доплеровского сдвига звуковой волны из-за независимости от скорости света.

А как насчет идеальной погоды всегда без ветра и идеальной аэродинамики машины без лобового стекла (среду мы в данном случае не таскаем на машине)?
Δ Икс / Δ т постоянна для света независимо от того, как быстро движется источник или приемник. Для звука вам придется скорректировать расчет относительной скорости источника и приемника.
Можем ли мы рассматривать Δx как расстояние между двумя гребнями? В этом случае наше путешествие между двумя гребнями световых волн в автомобиле будет почти таким же, как путешествие между двумя гребнями звуковых волн - поэтому вы измеряете скорость света так же, как ее измеряет неподвижный наблюдатель, и поэтому вы слышите звук без любые искажения при движении вместе с источником.
Импульс света всегда будет измеряться как движущийся со скоростью с, независимо от движения и независимо от системы отсчета измерения. Можно измерить, что звуковой импульс движется с разной скоростью в зависимости от системы отсчета.
Я начинаю понимать это после исследования того, что скорость сигнала и скорость магнитного возмущения (то есть c ) — совершенно разные явления. Скорость звука ближе к скорости сигнала (которая может быть даже 0 или отрицательной для света), я думаю...

Нет, они не могут. На самом деле звуковые волны привели бы вас к теории относительности Галилея, и во всех случаях, когда она отличается от теории относительности Эйнштейна, они привели бы вас к неверному результату. Это катастрофически плохая модель для теории относительности Эйнштейна.

В качестве простого примера того, где все идет ужасно неправильно, рассмотрим сверхзвуковой самолет, и что скорость относительно земли такого самолета является суммой его скорости относительно воздуха и скорости ветра.

Как насчет отсутствия ветра когда-либо? Всегда идеальные условия.
@MaratAl Нет, ничто не может его спасти. Это полная противоположность хорошей модели, извините.
Я также исследовал, что скорость сигнала и скорость магнитного возмущения (то есть с ) — совершенно разные явления. Скорость звука ближе к скорости сигнала (которая может быть даже 0 или отрицательной для света), я думаю...