stringtranslate.com

Релятивистская аберрация

В физике релятивистская аберрация — релятивистская версия аберрации света , включающая релятивистские поправки, которые становятся существенными для наблюдателей, движущихся со скоростями, близкими к скорости света . Она описывается специальной теорией относительности Эйнштейна .

Предположим, что в системе отсчета наблюдателя источник движется со скоростью v под углом θ s относительно вектора от наблюдателя к источнику в момент испускания света . Тогда следующая формула, выведенная Эйнштейном в 1905 году из преобразования Лоренца , описывает аберрацию источника света θ o , измеренную наблюдателем: [1]

В этом случае лучи света от источника, достигающие наблюдателя, наклонены к направлению движения источника (относительно наблюдателя). Это похоже на то, как если бы свет, испускаемый движущимся объектом, конически концентрировался по направлению его движения; эффект, называемый релятивистским излучением . Кроме того, свет, принимаемый движущимся объектом (например, вид с очень быстрого космического корабля), также кажется сконцентрированным по направлению его движения.

Эффект прожектора

Следствием этого является то, что обычно следует ожидать, что передний наблюдатель перехватит большую долю света объекта, чем задний; эта концентрация света в прямом направлении объекта называется эффектом «прожектора» или «фары». Свет от релятивистского источника становится более направленным вперед и смещается Доплером с увеличением скорости ( ).

Четыре изображения, соответствующие источнику света, движущемуся с релятивистской бетой = 0, 0,9, 0,99 и 0,999. Свет становится более направленным вперед и смещенным в синюю сторону в прямом направлении по мере увеличения скорости.

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Альберт Эйнштейн (1905) «Zur Elektrodynamik bewegter Körper», Annalen der Physik 17: 891; Английский перевод Джорджа Баркера Джеффри и Уилфрида Перретта (1923) в «Принципе относительности», Дувр, стр. 56.

Внешние ссылки