25. ГДЕ И КОГДА ВОЗНИКАЕТ ДОПЛЕРОВСКОЕ СМЕЩЕНИЕ?

Мы вошли в математику (c+v)(c-v) через тему Доплеровского смещения. Доплеровское смещение – это настолько важная тема, что слова не могут передать его значимость. До этого момента мы видели его последствия, а теперь нам нужно понять, как оно возникает. Ведь в природе должна существовать механика, вызывающая эффект Доплера. Без этой основы доплеровское смещение невозможно. Как электромагнитная волна может знать скорость своего целевого объекта? Как она определяет, что цель движется? Как она сохраняет свою скорость c относительно цели? Эти вопросы – не единственные. Есть и более сложные вопросы. Давайте снова взглянем на уравнение изменения длины волны при Доплеровском смещении.

С точки зрения уравнения размеры тел не имеют значения. Будь то гигантские астрономические объекты или молекулярные частицы, уравнение остается неизменным. Из уравнения также сразу видно, что Доплеровское смещение не зависит от расстояния. Даже если расстояние между двумя объектами составляет сотни световых лет, уравнение остается неизменным. В этом смысле Доплеровское смещение имеет большое сходство с Законом всемирного тяготения и Законом Кулона. Размер массы и расстояние между объектами не играют роли.

В отличие от Закона всемирного тяготения и Закона Кулона, уравнение Доплеровского смещения содержит в себе очень важную информацию. А именно: уравнение Доплеровского смещения ясно показывает, что изменение длины волны происходит в момент излучения сигнала. Это действительно потрясающее знание. Давайте разберем подробнее, с чем именно мы имеем дело. 

Рассмотрим любую звезду, находящуюся на расстоянии нескольких световых лет от Земли. Измеряя длину волны света, поступающего от звезды, мы определяем изменение длины волны и, в конечном итоге, делаем вывод о том, приближается звезда к нам или удаляется — стандартный и обычный пример. Если внимательно проанализировать, можно выделить только три возможных варианта, где может происходить изменение длины волны.

1. Длина волны изменяется в момент излучения сигнала.

2. После выхода сигнала в пространство его длина волны каким-то образом изменяется.

3. Длина волны остается неизменной, но на месте приема сигнала она воспринимается как измененная.

Давайте рассмотрим эти варианты по порядку. 

Вариант 2 крайне иррационален. Почему электромагнитная волна, покинув источник и путешествуя в космосе, должна самопроизвольно изменять свою длину? Где и когда происходит это изменение? Будет ли сигнал растягивать или сокращать длину волны? Почему изменение длины волны происходит именно в соответствии с уравнением Доплера? Как электромагнитная волна осуществляет это изменение, не зная своего конечного пункта? Как видно, в этом варианте слишком много противоречий и неизвестных. Можно строить гипотезы, но мой совет — отбросить этот вариант. 

Вариант 3, хотя и имеет логическую основу, полностью противоречит физической реальности. Длина волны остается неизменной, но на месте приема воспринимается как измененная. Чтобы этот вариант оказался верным, скорость сигнала относительно референтной системы приближающегося объекта должна быть c±v (c+v, если источник и объект удаляются друг от друга, и c-v, если приближаются). Только в этом случае можно было бы наблюдать различие в длине волны, и это совершенно очевидный вывод. Однако мы точно знаем, что скорость приходящего сигнала относительно референтной системы всегда равна c, поэтому этот вариант исключается. У него нет ни малейшего шанса быть верным.

Как видно, после краткого анализа мы сразу же приходим к первому варианту. Изменение длины волны сигнала происходит в момент его излучения. Следовательно, на этом этапе нам нужно искать ответы на вопросы, содержащиеся в первом варианте. Перед нами действительно серьезные вопросы, на которые необходимо ответить. Среди них наиболее сложными являются следующие:

1. Как электромагнитная волна может знать конечный пункт своего распространения в момент излучения?

2. Как информация о движении конечного пункта передается источнику электромагнитной волны? 

3. Если конечный пункт находится в движении относительно источника, как электромагнитная волна может подстраивать свою скорость так, чтобы она всегда оставалась "c" относительно цели?

4. Как источник сигнала, изначально произведенный с заводскими настройками частоты f₀ и длины волны λ₀, может излучать волны с разными длинами волн?

5. Если на эти вопросы можно ответить, то как это возможно при невероятных расстояниях между источником и целью, ведь речь идет о тысячах, миллионах и даже миллиардах световых лет?

Теперь давайте по порядку ответим на них, 
Хммммм,........ кхм....... Кххххххх кххххххх..........., значит..........., то есть................., КХХХХХХ!!!.. , хммммм.........., Кхххххх,......, кххххххх..........., КХХХХХХХХХ.....

ПЕРЕРЫВ. На данном этапе мы вынуждены сделать паузу. Чтобы ответить на эти вопросы, нам нужно больше информации.