Вот, честное слово, как начитаемся очередной раз про сказки об относительной скорости источника и приемника, так котлеты подгорать начинают.
У релятивистов с эффектом Доплера две проблемы.
1. Это, с одной стороны Эйнштейн на определенном этапе стал утверждать, что свет распространяется квантами в вакууме, а формула эффекта Доплера осталась исключительно волновой. И объясняют его преимущественно на примере эффекта для звука. (Для звука, кстати, эффект полностью объяснению соответствует, что никак не подтверждает это соответствие для света. Примерно, как наличие лампочки в холодильнике никак не доказывает наличие такой же лампочки в сейфе.)
2. Сложности сопряжения постулата об абсолютной скорости света с относительной скоростью сигнала при эффекте Доплера.
Отсюда и весь сыр бор.
Приходится изворачиваться из последних сил. Например, утверждать, что скорость света самая что ни на есть одинаковая во всех системах, а эффект Доплера обусловлен движением источника относительно приемника. (Кстати, если применяющуюся формулу проанализировать, то она для движущегося приемника и неподвижного источника.
Поэтому это не Вселенная вокруг нас расширяется, а нас из нее «выпирает».)
А дальше начинают выяснять скорость сигнала относительно приемника. А зачем? Если скорость сигнала одинакова и для приемника, и для источника? Вот и выясняйте скорость источника относительно приемника. Правда, для этого и формула никакая не нужна, это относительная скорость обычно в условии заложена. Например, источник относительно приемника движется со скоростью n м\с. Что тут еще можно выяснить нового?
А вот теперь давайте на примере звука и посмотрим на эффект Доплера при условии, что относительная скорость сигнала нас никак не интересует. То есть, как раз то, что нам втолковывают про свет на примере звука.
Вот у нас есть некоторый источник звука, который движется к неподвижному приемнику со скоростью 2000м\с. Его мембрана при этом колеблется с частотой 100Гц.
А все действие происходит в вакууме. Ну, просто потому, что скорость сигнала нас и не интересует. Относительная скорость сигнала нас не интересует, и ее относительной вообще – нет.
Далее источник прилетает в приемник, и передает колебания своей мембраны мембране источника. Без изменений.
А в чем проблема-то? Мы же честно соблюли условие отсутствия относительной скорости сигнала? Сигнал прибыл на той скорости, на которой он прибыл, то есть, распространялся.
3. Теперь создаем для звука такие же технические условия приема как для света.
Приемником для светового сигнала у нас, обычно, служит оптически прозрачная призма с известным коэффициентом преломления. Никакую частоту такая призма не подсчитывает, и длину волны не измеряет. О чем, кстати, при объяснении эффекта стараются не вспоминать. Поэтому для нашего звука мы сделаем приемник, который тоже частоту не определяет. Правда, придется сигнал все-таки не в вакууме запускать. А для приемника сделаем какую-нибудь другую среду, и будем наблюдать отклонения волны в ней. И по этому отклонению начнем вычислять частоту колебаний, а по ним относительную скорость приемника. Боимся, что ничего не выйдет.
Отклонений для волны не ожидается. В смысле, что явление преломления для волны несвойственно. По той простой причине, что волна обычно распространяется во все стороны.
Другими словами, наличие эффекта Доплера обусловлено исключительно относительностью скорости сигнала относительно приемника/источника.
И совсем простенький пример. Пусть это уже будет световой сигнал, неважно в чем. Важно, что в момент испускания сигнала источник и приемник покоятся. Через некоторое время источник и приемник начинают синхронно двигаться в одном направлении, что и продолжают делать в момент приема сигнала приемником. То есть, и приемник, и источник относительно друг друга не движутся. Будет ли при этом фиксироваться эффект Доплера?
Будет. Именно потому, что у сигнала в момент его фиксации относительно приемника была относительная скорость.
