โรงเรียนวัดโสภณประชาราม

หมู่ที่ 8 บ้านควนสะตอ ตำบลทุ่งหลวง อำเภอเวียงสระ จังหวัดสุราษฎร์ธานี 84190

Mon - Fri: 9:00 - 17:30

077-363073

ปรากฏการณ์ดอพเพลอร์ อธิบายศึกษาและหาข้อเท็จจริงกับ2พี่น้องคู่แฝด

ปรากฏการณ์ดอพเพลอร์ ออกเดินทางอีกครั้งกับฝาแฝด แต่คราวนี้จอห์นจะเดินทาง 12 ชั่วโมง โดยวัดจากนาฬิกาของเขาทุกๆ ชั่วโมง เขาจะส่งสัญญาณวิทยุไปยังฮันเตอร์เพื่อบอกชั่วโมง สัญญาณวิทยุเป็นเพียงรูปแบบหนึ่งของรังสีแม่เหล็กไฟฟ้า ดังนั้น จึงเดินทางด้วยความเร็วแสง เราได้อะไรเมื่อจอห์นเดินทางห่างจากฮันเตอร์ เมื่อนาฬิกาของจอห์นอ่านว่า 1 ชั่วโมง เขาส่งสัญญาณแรก เนื่องจากเขาเคลื่อนที่ออกห่างจากฮันเตอร์ด้วยความเร็ว 60เปอร์เซ็นต์ ของความเร็วแสง

ปรากฏการณ์ดอพเพลอร์เชิงสัมพัทธภาพ ทำให้ฮันเตอร์สังเกตเห็นการส่งสัญญาณของจอห์นเป็น 1 ส่วน 2 ของค่าแหล่งที่มา จากการสนทนาของเราข้างต้นความถี่ 1 ส่วน 2 หมายถึงเวลาที่ใช้นานเป็นสองเท่า ดังนั้นฮันเตอร์ได้รับสัญญาณ 1 ชั่วโมงของจอห์น เมื่อจอห์นส่งสัญญาณ 2 ชั่วโมงฮันเตอร์ได้รับมันในชั่วโมงที่ 4 สำหรับเขา คุณจึงเห็นการพัฒนาความสัมพันธ์

ดังนั้น 24 ชั่วโมงก็ผ่านไปสำหรับฮันเตอร์ บัดนี้จอห์นหันกลับมาส่งสัญญาณทุกชั่วโมงเหมือนแต่ก่อน เนื่องจากเขากำลังเข้าใกล้ฮันเตอร์ การเปลี่ยนแปลงของ ปรากฏการณ์ดอพเพลอร์ ทำให้ฮันเตอร์สังเกตความถี่เป็นสองเท่าของค่าแหล่งที่มา ความถี่สองเท่าจะเท่ากับ 1 ส่วน 2 เท่า ดังนั้นฮันเตอร์จึงรับสัญญาณ 1 ชั่วโมงของจอห์นทุกๆ 30 นาที เมื่อการเดินทางกลับ 12 ชั่วโมงสิ้นสุดลง จอห์นได้ส่งสัญญาณ 12 ครั้งฮันเตอร์ได้รับสัญญาณ 12 ครั้ง แต่ห่างกัน 30 นาที

6 ชั่วโมง ผ่านไปสำหรับฮันเตอร์ หากเรารวมเวลาที่ผ่านไปของแฝดทั้งสอง เราจะเห็นว่าเวลาผ่านไป 24 ชั่วโมงสำหรับจอห์น แต่ฮันเตอร์ผ่านไป 30 ชั่วโมง ดังนั้น ตอนนี้ฮันเตอร์จึงแก่กว่าจอห์นฝาแฝดที่เหมือนกันของเขา ถ้าจอห์นเดินทางได้ไกลขึ้นและเร็วขึ้น เวลาจะขยายออกไปมากกว่านี้ ดูฝาแฝดอีกครั้ง แต่คราวนี้ให้จอห์นเดินทางออกไป 84 ชั่วโมง ตามเวลาของเขาที่ 80เปอร์เซ็นต์ ของความเร็วแสง

ปรากฏการณ์ดอพเพลอร์

การเดินทางทั้งหมดสำหรับจอห์นจะเท่ากับ 168 ชั่วโมง และเวลาทั้งหมดที่ผ่านไปสำหรับฮันเตอร์จะเท่ากับ 280 ชั่วโมง จอห์นจากไป 1 สัปดาห์ตามนาฬิกา แต่ฮันเตอร์รอ 1 สัปดาห์ตามนาฬิกาของเขา จำไว้ว่าฮันเตอร์จะรับสัญญาณขาออกของจอห์นที่ความถี่ครึ่งหนึ่ง ซึ่งหมายถึงสองครั้ง ดังนั้นฮันเตอร์จึงรับจอห์น 84 สัญญาณรายชั่วโมงทุกๆ 3 ชั่วโมงรวมเป็น 252 ชั่วโมง

ทีนี้มาดูฝาแฝดกันอีกครั้ง แต่คราวนี้ฮันเตอร์จะส่งสัญญาณทุกๆ ชั่วโมง ตามนาฬิกาของเขา จอห์นจะเห็นอะไร เมื่อฮันเตอร์เห็นขาออกของการเดินทางของจอห์นสิ้นสุดลง นาฬิกาของเขาอ่าน 15 ชั่วโมง และเขาได้ส่งสัญญาณ 15 ครั้ง อย่างไรก็ตาม จอห์นจะบอกว่าเขารับสัญญาณ 6 สัญญาณโดยคั่นด้วย 2 ชั่วโมง การเลื่อนดอพเพลอร์แบบสัมพัทธภาพ รวมเป็น 12 ชั่วโมง

จากนี้เราสามารถสรุปได้ว่าการเปลี่ยนกรอบของจอห์น คือสิ่งที่ทำให้เขาแตกต่างจากฮันเตอร์ สำหรับฮันเตอร์ไม่มีอะไรเปลี่ยนแปลงเลย ไม่ว่าคุณจะมองมันอย่างไร เขารอ 30 ชั่วโมง โดยไม่มีการเปลี่ยนแปลง อย่างไรก็ตาม จอห์นไม่เปลี่ยนแปลง เขาเปลี่ยนจากกรอบที่เขากำลังเคลื่อนออกไป เป็นกรอบที่เขากำลังถอยหลัง การเปลี่ยนแปลงนี้เองที่ทำลายความสมมาตรระหว่างจอห์นและฮันเตอร์

ดังนั้น จึงเป็นการลบความขัดแย้งออกไปด้วย ก่อนที่จะไปยังแนวคิดถัดไป ฉันต้องการตรวจสอบให้แน่ใจว่าเข้าใจบางสิ่งเกี่ยวกับสตรอนเชียม และความเร็วแสงอย่างถูกต้อง ประการแรกสตรอนเชียม คาดการณ์ถึงหายนะของทุกสิ่งที่มีมวลเข้าใกล้ความเร็วแสงจากความเร็วที่ช้าลง เนื่องจากการหดตัวของความยาวและการขยายเวลา แต่มันยอมให้มีความเร็วมากกว่าความเร็วแสง

พิจารณาความเร็วแสงเป็นอุปสรรคสตรอนเชียม อนุญาตให้มีอยู่ทั้ง 2 ด้านของสิ่งกีดขวาง แต่ทั้งสองฝ่ายไม่สามารถข้ามไปอีกฝั่งได้ ณ ตอนนี้ ยังไม่มีการค้นพบสิ่งใดในด้านที่เร็วกว่าแสง และทั้งหมดที่เรามีคือทฤษฎีเกี่ยวกับอนุภาคแทคีออน ที่อาจมีความสามารถอยู่ที่นั่น สักวันหนึ่งอาจมีคนค้นพบการมีอยู่ของพวกเขาประการที่สอง ไม่สามารถสรุปความเร็วจากกรอบอ้างอิงอื่นได้

ตัวอย่างเช่น ถ้าฉันวิ่ง 5 ไมล์ต่อชั่วโมง และในขณะเดียวกัน ขว้างก้อนหินด้วยความเร็ว 5 ไมล์ต่อชั่วโมง เหตุผลเดียวที่คุณยืนนิ่ง สามารถพูดได้ว่าก้อนหินกำลังเคลื่อนที่ 10 ไมล์ต่อชั่วโมง ก็เพราะความเร็วนั้นน้อยมากด้วย เทียบกับความเร็วแสง เราใช้การแปลงลอเรนซ์เพื่อแปลงจากเฟรมหนึ่งไปยังอีกเฟรมหนึ่ง โดยใช้ความเร็วสัมพัทธ์ของเฟรม

การแปลงเหล่านี้ บอกเราทางคณิตศาสตร์ว่าในขณะที่ความเร็วต่ำ ข้อผิดพลาดในการบวกแบบตรงนั้นเล็กเกินกว่าที่เราจะตรวจจับได้ แต่ด้วยความเร็วที่เร็วมาก ข้อผิดพลาดจะค่อนข้างใหญ่ กลศาสตร์แบบคลาสสิกที่สอนให้เราหาค่าความเร็วเหล่านี้จึงไม่ถูกต้อง เราสามารถทำได้แต่เป็นกรณีที่ได้คำตอบที่ถูกต้องด้วยเหตุผลที่ไม่ถูกต้อง

บทความที่น่าสนใจ : ปัญหาวัยรุ่น การทำความเข้าใจเกี่ยวกับวิธีค้นหาภาษาทั่วไปกับวัยรุ่น