Kedves cíprian,
A probléma nem a sebességekkel van. Hanem azzal, hogy egyáltalán működik a Doppler-hatás fénnyel. A specrel alapján nem működhetne. De a valóságban mégis működik.
Próbáld meg hanggal lejátszani a Doppler-hatást azzal a feltétellel, hogy nincs levegő (nincs a hangnak vezető közege). Nem fog menni. Két ok miatt:
1. Ha nincs levegő, akkor nincs hang sem, mivel a hang a levegő rezgése
2. A hang a levegőhöz képest terjed c=330 m/s sebességgel, nem pedig a hangforráshoz képest. Miután a hanghullám elindul a levegőben, a hangforrásnak már semmi szerepe nincs. Akár ki is vehető a kísérletből. Tegyük fel, hogy a levegőben haladó hanghullám rezgésszáma 1 MHz. A levegőhöz képest álló megfigyelő ezt az 1 MHz-es hangot hallja. Ha azonban a megfigyelő a hanghullámmal szembe mozog, a levegőhöz képest v sebességgel, akkor c+v sebessége lesz a hanghullához képest. Azért hall magasabb hangot a megfigyelő, mert a hanghullámhoz képest megnőtt a sebessége, így időegység alatt több rezgést érzékel.
Mi a helyzet a fénynél?
A valóságban semmi különbség nincs, pontosan ugyanez játszódik le.
A specrel szerint azonban merőben mást a helyzet. A specrel azt mondja, hogy a fény sebessége a megfigyelőhöz képest mindig c, nem pedig c+v. Vagyis nem létezik c-nél nagyobb, megnövekedett sebesség, így a megfigyelőnek mindig ugyanazt a frekvenciát kellene látni. Ezért a specrel szerint a Doppler-jelenségnek létezni sem szabadna a fény esetében.
A tapasztalat szerint azonban nagyon is létezik. Ezen alapul a csillagok sebességének a meghatározása, a távcsővel nem kimutatható kettős csillagok észlelése (spektroszkópikus kettősök), és még sok más mérés a csillagászatban.
Ha jobban szereted a matematikát a szavaknál, akkor ez így néz ki a specrel szerint:
fm = f *(c+v)/c
ahol: fm a mozgó megfigyelő által érzéket frekvencia
f az eredeti, álló megfigyelő által érzékelt frekvencia
c a fénysebesség
v a megfigyelő sebessége
a sperel sebességösszeadási formulája szerint: c+v=c
ezt behelyettesítve: fm = f *c/c és mivel c/c=1, így:
a mozgó megfigyelő éltal érzékelt frekvencia: fm = f
Vagyis, a specrel szerint nincs frekvenciaváltozás, tehát Einstein szerint Doppler papa tévedett. De a tapasztalatok szerint Dopplernek igaza van. Akkor már csak az lehet, hogy Einstein papa tévedett. Szomorú, de ez a helyzet.
