¿Por qué hay un efecto Doppler con luz?

Originalmente, esta respuesta estaba destinada a ser un comentario sobre la respuesta de Shiva Meucci, que perpetúa un error común sobre la ley de adición de velocidad, y presioné el botón equivocado. Pero es lo suficientemente importante como para que probablemente merezca ser una respuesta por derecho propio:

“Sin embargo, con la luz, no puede cambiar la velocidad de su emisor con respecto a la velocidad de la luz”.

Por supuesto que puede. En el cuadro en el que el emisor se mueve en v (y emite en la dirección de avance) la velocidad de la luz wrt el emisor es cv. Si hubiera tenido alguna otra impresión, lo ha entendido mal. En el cuadro en el que el emisor es estacionario, por supuesto, la velocidad de la luz con respecto al emisor es c, pero si la analiza en ese cuadro ya no es una situación de Tipo I, es de Tipo II. Y parece que está cometiendo el mismo error allí: en el marco en el que el receptor se mueve en v , la velocidad de la luz en relación con el receptor no es c sino cv.

Aunque cada persona que cree en la relatividad discutirá este punto conmigo, de acuerdo con el principio de constancia de la luz postulado por la relatividad especial, no debería suceder con la luz.

Como dije, los creyentes lo disputarán ardientemente, pero observen sus respuestas de cerca porque serán absurdas y mágicas, mientras que les daré una comprensión racional, científica y mecánica.

Primero hablemos de lo que es una ola en términos no mágicos. Es causada por una fuerza restauradora en un medio cuando ese medio es perturbado. Es una compresión y rarefacción de ese medio, ya que intenta restaurar el equilibrio y / o buscar el camino de menor resistencia. (Ya nos hemos alejado de la relatividad que no tiene más que magia para ofrecernos en explicación de las ondas electromagnéticas)

Lo que sucede en el efecto doppler se puede visualizar fácilmente. Cuando se hace un sonido, el medio se comprime y esa energía / compresión se aleja de la fuente a medida que una parte del medio interactúa con la siguiente en función de cuán rígido es.

Cuando su fuente de sonido viaja a través de ese medio, cada onda creada no puede escapar tan lejos de la fuente antes de que llegue a la siguiente onda. En la dirección opuesta, la fuente se aleja de la ola a medida que la ola se aleja de ella, lo que hace que haya una mayor distancia entre los picos de las olas.

Este es el primero de los dos mecanismos para el efecto doppler, pero como puede ver, depende de que la velocidad de su emisor cambie con respecto al viaje del sonido. Sin embargo, con la luz, no puede cambiar la velocidad de su emisor con respecto a la velocidad de la luz. Por lo tanto, no existe un mecanismo para Doppler en la luz. (según relatividad especial)

El segundo mecanismo es, por supuesto, cuando el emisor permanece estacionario y usted se acerca o huye de él. Una vez más, encuentra que su velocidad se altera con respecto a la velocidad de propagación. Cuando te mueves hacia él, simplemente corres hacia las olas con más frecuencia o porque estás huyendo, los picos tienen que ponerse al día y, por lo tanto, llegar con menos frecuencia. Una vez más, este no puede ser el mecanismo de la luz porque la velocidad de propagación de la luz está relacionada con su propio movimiento.

No puedes moverte con respecto a la velocidad de la luz porque es una “constante”. (con el uso constante en relatividad especial siendo el peor nombre inapropiado en la historia)

Ahora mire cuidadosamente mientras los creyentes no ofrecen más que ecuaciones, confusión, ataque ad hominem, apelaciones a la autoridad y bravuconadas como un contador a esta lógica irrefutable.

Con todos los intentos de coaccionar y ridiculizarlo para que acepte humildemente la magia, como se defendió una vez la generación espontánea, insistirán en que simplemente es un principio del universo y nunca ofrecerán un mecanismo real, solo una creencia.