ИЗОБРАЖЕНИЕ И ИСТОЧНИК

Если вы хотите индивидуально повысить свой научный уровень, вам будет полезно и интересно ознакомиться с темой "Изображение и Источник". Чтобы понять влияние физики на нашу жизнь, крайне важно действительно разобраться в этой теме.

Тема Изображения и Источника имеет чрезвычайное значение, так как почти все эффекты относительности напрямую связаны с ней. Если сравнить эффекты относительности с деревом, то тема Изображения и Источника представляет собой ствол дерева, а математика (c+v)(c-v) — корни дерева.

В этих анимациях я рассмотрел общие принципы темы Изображения и Источника. Однако эта тема не ограничивается только этим. В разделах, посвящённых таким эффектам относительности, как Сдвиг Времени, Сдвиг Размеров, Сдвиг Скорости, Эффект Доплера, Сдвиг Байт, Обратное Изображение и другим, вы увидите, что тема Изображения и Источника появляется, расширяется шаг за шагом и становится всё более детализированной.

Я рекомендую прочитать мою книгу "Закон Alice — Переход к математике (c+v)(c-v) в Электромагнитной Теории". Это поможет вам лучше понять анимации. Все анимации здесь связаны с темами книги.

ОПИСАНИЕ:

Я начинаю тему с простой и базовой анимации. Наблюдатель смотрит на планету Нептун. Планета (Источник) во время движения по своей орбите посылает сигналы, которые создают её собственные изображения. Наблюдатель видит планету (Изображение) через сигналы, достигающие его.

Как указано в книге, Источники никогда не видимы при любых обстоятельствах. То, что мы видим, это всегда Изображения, принадлежащие им. Поскольку это анимация, мы можем видеть Источник здесь. Источники принадлежат Абсолютному Пространству-Времени, тогда как Изображения принадлежат Видимому Пространству-Времени.

Критический момент в этой анимации: наблюдатель видит изображение планеты в точке, откуда исходит сигнал, достигший его. Так как планета находится в движении, а сигналы требуют времени, чтобы достичь наблюдателя, он видит Изображение позади Источника. Если бы расстояние между Источником и наблюдателем было больше, Изображение следовало бы за Источником ещё дальше. (Вы можете наблюдать этот эффект, изменяя скорость света в анимации. Это создаст впечатление, что расстояние увеличилось/уменьшилось, а сигнал прошёл более длинный/короткий путь.)

В некоторых анимациях я использую миллиметровую бумагу, чтобы показать поле. Здесь я показал поле наблюдателя немного иначе. Обратите внимание, что сигналы, достигающие наблюдателя, всегда следуют линиям поля.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТРЕУГОЛЬНИКА ДОПЛЕРА ИЛИ ЧЕТЫРЁХУГОЛЬНИКА ДОПЛЕРА ДЛЯ НАХОЖДЕНИЯ ПОЛОЖЕНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЯ:
Треугольники Доплера и Четырёхугольники Доплера дают точную и ясную информацию о том, где появится Изображение.

Фигура слева:
Башня посылает сигнал самолёту. Анимация отвечает на вопрос: "В какой точке наблюдатель в самолёте увидит Изображение башни, когда сигнал достигнет самолёта?" Прокрутите ползунок до конца. В конечной точке положение Красной точки O указывает, где будет видно Изображение. Почему так? Потому что, согласно системе отсчёта самолёта, сигнал достиг его, следуя по красной линии d0. Поскольку сигнал, согласно системе отсчёта самолёта, исходил из Красной точки O, Изображение будет видно в Красной точке O.

Фигура справа:
Согласно системе отсчёта самолёта, можно следовать похожему методу, чтобы определить, где будет видно изображение башни. Используем принцип относительности Галилея. Предположим, что самолёт неподвижен, а башня движется. В этом случае сигнал был бы отправлен самолёту из точки A. Так как, согласно наблюдателю в самолёте, сигнал пришёл из точки A, он увидит Изображение в точке A.

Равенство между фигурами слева и справа:
В обеих фигурах есть две системы отсчёта, движущиеся относительно друг друга. Не важно, какая из них неподвижна, а какая движется. Итоговый результат должен быть идентичным во всех аспектах. Сравнив две фигуры выше, мы видим, что это равенство соблюдается. Это сохранение Принципа относительности Галилея в Законе Alice.

ОПИСАНИЕ:
Эта анимация — как открытый буфет, демонстрирующий все детали формирования математики (c+v)(c-v).

В первой анимации наблюдатель был неподвижен, а Источник находился в движении. В этой анимации Источник неподвижен, а Наблюдатель движется. После нажатия кнопки "Воспроизвести" перемещайте Наблюдателя с помощью мыши.

В анимации Источник (женщина, сидящая на стуле) посылает сигналы, создающие её изображение, Наблюдателю. Наблюдатель видит Изображение женщины благодаря сигналам, которые достигают его.

На что обратить внимание в этой анимации:

• Мы видим, что Наблюдатель переносит своё поле с собой.
• Источник оставляет свой сигнал в точке поля, с которой он контактирует.
• Положение точки, где сигнал оставлен в поле, остаётся фиксированным относительно системы отсчёта Наблюдателя. Когда Наблюдатель перемещается, эта точка перемещается вместе с полем. Поэтому, относительно Наблюдателя, положение точки никогда не меняется.
• Расстояние между точкой, где сигнал оставлен в поле, и Наблюдателем покрывается сигналом. Когда сигнал достигает Наблюдателя, он видит Изображение в точке, где сигнал вошёл в поле.
• Скорость сигнала в поле всегда постоянна и равна скорости света, c.
• Направление сигнала в поле всегда направлено к центру поля. Сигнал не может двигаться ни в каком другом направлении. Простая причина в том, что сигналы в поле предназначены для достижения Наблюдателя в центре поля. Если бы они должны были достичь другого объекта, они находились бы не в этом поле, а в поле того объекта.
• Сигналы, движущиеся внутри поля, также переносятся вместе с полем. Перемещайте Наблюдателя вверх и вниз. Вы увидите, что сигналы не меняют направление относительно Наблюдателя. Перемещайте Наблюдателя влево и вправо. Скорость сигналов относительно поля не изменится.
• Изменение скорости или направления движения Наблюдателя не изменяет скорость или направление сигнала относительно поля.

Изображение — это виртуальная реальность, которую может видеть только владелец поля. Я не могу видеть Изображение, которое видите вы, и вы не можете видеть Изображение, которое вижу я.

В анимации в режиме "Свободный" вы должны перемещать Наблюдателя с помощью мыши. В демо-режимах Наблюдатель будет двигаться автоматически.

ОПИСАНИЕ:
Эта анимация — обратная первой анимации. Здесь Наблюдатель движется, а планета неподвижна. В анимации мы наблюдаем, где Наблюдатель видит изображение планеты. Вы можете подумать: "Это выглядит очень странно?" На самом деле, это не странно; просто кажется иначе, потому что мы изменили окно наблюдения. В предыдущих анимациях мы смотрели на событие из окна Наблюдателя. Здесь же у нас нет такой возможности, и мы наблюдаем событие извне. Согласно Наблюдателю, положение Изображения можно было найти только с помощью математических вычислений, и это было сделано здесь. В остальном, с точки зрения происходящего, нет никаких отличий от того, что было описано выше.

ОПИСАНИЕ:
В этой финальной анимации вы найдёте всё, что мы видели до сих пор, и немного больше. Король и Королева смотрят друг на друга. Анимация показывает, где Король или Королева, или оба, видят Изображения друг друга, когда один или оба находятся в движении. После нажатия кнопки "Воспроизвести" перемещайте Короля или Королеву с помощью мыши. Изображения Короля и Королевы представлены фигурами, окружёнными цветными ореолами. В анимации красный цвет представляет события, связанные с Королевой, а синий цвет — с Королём.

В демо-режиме вы увидите несколько готовых примеров. В демо-режиме обратите внимание, куда смотрят Король, Королева и Изображения. Конечно, Изображения не смотрят и не видят, но они дают нам следующую информацию: "Некоторое время назад мой Источник смотрел в этом направлении."