Постулат о постоянстве скорости света в вакууме

Я, конечно, не ставлю под сомнение постоянство скорости света, просто то, как сформулирован постулат об этом. Часто говорят, что скорость света не зависит от движения источника. сам Эйнштейн сказал: «а также ввести другой постулат, который лишь по видимости непримирим с первым, а именно, что свет всегда распространяется в пустом пространстве с определенной скоростью». с которое не зависит от состояния движения излучающего тела».

Но разве даже в классической физике скорость волны не зависит от движения источника? Как только волна излучается, ее скорость зависит только от среды. Если у меня есть громкоговоритель, движущийся ко мне, частота звука будет выше, но не его скорость. Если я двигаюсь к громкоговорителю, частота и скорость звука будут выше.

Этот постулат относительности иногда формулируется в терминах состояния движения наблюдателя, но часто он формулируется только в терминах источника, что я и ставлю под сомнение.

Что, если вы находитесь в кадре, движущемся вместе с источником? Подумайте, например, как бы вы сравнивали скорость звука со скоростью света в этом случае. Чем же тогда распространение звука отличается от распространения света и почему это так важно для СТО?
Хорошая мысль — в таком кадре уменьшится скорость звука, но не скорость света. Но в этом случае источник и наблюдатель являются одним и тем же (по крайней мере, их системы покоя), поэтому нельзя ли сформулировать постулат только в отношении движения наблюдателя, т.е. скорость света не зависит от движения наблюдателя?

Ответы (3)

Среды нет. Уравнения стоят особняком. Возможность того, что пустое пространство само по себе может быть неподвижной средой для кого-то, была опровергнута экспериментом.

Следовательно, любому инерциальному наблюдателю любое электромагнитное распространение в пустом пространстве всегда кажется происходящим с универсальной постоянной скоростью, независимо от того, откуда оно пришло или куда еще могло бы направляться.

Но для наблюдателя, измеряющего его, его наблюдения зависят от источника, а не от других наблюдателей. Постулат говорит, как это зависит от источника.

И, конечно же, вопреки здравому смыслу, говорит, что это не так.

«Я хочу подчеркнуть, что свет существует в форме частиц. Очень важно знать, что свет ведет себя как частицы, особенно для тех из вас, кто ходил в школу, где вы, вероятно, узнали кое-что о том, что свет ведет себя как волны. Я говорю вам, как он ведет себя - как частицы Вы можете сказать, что это просто фотоумножитель, который обнаруживает свет как частицы, но нет, каждый прибор, который был разработан, чтобы быть достаточно чувствительным, чтобы обнаруживать слабый свет, всегда заканчивал тем, что обнаруживал одно и то же. вещь: свет состоит из частиц». Ричард Фейнман, QED: The Strange Theory of Light and Matter p. 15 https://www.amazon.com/QED-Strange-Theory-Light-Matter/dp/0691024170

«Более того, если свет состоит из частиц, как предположил Эйнштейн в своей статье, представленной всего за тринадцать недель до этой, второй принцип кажется абсурдным: камень, брошенный с движущегося поезда, может причинить гораздо больше вреда, чем камень, брошенный с поезда, находящегося в состоянии покоя. ; скорость частицы не зависит от движения объекта, излучающего ее. И если мы возьмем свет состоящим из частиц и предположим, что эти частицы подчиняются законам Ньютона, они будут соответствовать ньютоновской теории относительности и, таким образом, автоматически объяснять нулевой результат эксперимента Майкельсона-Морли без обращения к сокращению длин, локальному времени или преобразованиям Лоренца.Однако, как мы видели, Эйнштейн сопротивлялся искушению объяснить нулевой результат в терминах частиц света и простых, знакомых ньютоновских идей,и ввел в качестве своего второго постулата то, что было более или менее очевидным, если рассматривать его в терминах волн в эфире». Банеш Хоффманн, «Относительность и ее корни», стр. 92.https://www.amazon.com/Relativity-Its-Roots-Banesh-Hoffmann/dp/0486406768

«Теория излучения, также называемая теорией эмиттера или баллистической теорией света, была теорией, конкурирующей со специальной теорией относительности, объясняя результаты эксперимента Майкельсона-Морли 1887 года. [...] Название, наиболее часто связанное с теорией излучения Исаак Ньютон В своей корпускулярной теории Ньютон визуализировал световые «корпускулы», выбрасываемые из горячих тел с номинальной скоростью c по отношению к излучающему объекту и подчиняющиеся обычным законам ньютоновской механики, и тогда мы ожидаем, что свет будет двигаться к нам со скоростью, которая компенсируется скоростью удаленного излучателя (c ± v)». https://en.wikipedia.org/wiki/Emission_theory

Я не знал об эмиссионной теории света, но, похоже, она была опровергнута: en.wikipedia.org/wiki/Emission_theory .
Здесь важно ньютоновское предсказание c' = c ± v, подтвержденное экспериментом Майкельсона-Морли в 1887 г. Остальная часть эмиссионной теории, опровергнутая или нет, не имеет значения.

Эффект Доплера в классической физике работает точно так же, если вы движетесь к источнику или от него или если источник движется к вам или от вас. Относительное движение имеет значение.

ОП не спрашивает об эффекте Доплера.
Второй абзац оп поста относится к громкоговорителям, излучающим звук.
Это неправда, к вашему сведению.
Какой аспект вы имеете в виду?
Громкоговорителей, излучающих звук, недостаточно для обсуждения эффекта Доплера. ОП спрашивает о скорости волн, которую видят наблюдатели в разных кадрах, а не о различиях в частотах волн из-за относительного движения. ОП признает эффект Доплера, но их вопрос не об этом.