Wir wissen, dass Rotverschiebung und Blauverschiebung das Ergebnis der Frequenz von Lichtwellen sind, die von einem Objekt reflektiert oder emittiert werden und sich aufgrund der relativen Geschwindigkeit des Beobachters, der sich vom Objekt weg oder auf das Objekt zubewegt, verlängern oder verkürzen. Das ist der Doppler-Effekt.
Als Antwort auf eine Frage, die ich auf einer Schwesterseite stellte, wurde jedoch angegeben, dass der Doppler-Effekt auch dazu führen würde, dass die scheinbare Frequenz der Impulse eines Pulsars aufgrund der relativen Geschwindigkeit des Sterns länger oder kürzer ist. Angesichts der Tatsache, dass die Lichtgeschwindigkeit unabhängig vom Bezugsrahmen konstant ist (ein Konzept, das ich übrigens sehr schwer verstehe), ist das richtig?
Meine Überlegung ist, dass es falsch ist. Wenn ich die Analogie eines Werfers verwende, der Medizinbälle mit einer festen Geschwindigkeit auf mich wirft, kann ich die Geschwindigkeit des Abschusses anhand der Häufigkeit, mit der ich getroffen werde, "sehen". Wenn sich der Werfer jedoch von mir wegbewegt, ist die Geschwindigkeit der auf mich geschleuderten Bälle langsamer (relativ zu meinem Bezugsrahmen) und trifft mich daher weniger häufig. Wenn der Launcher jedoch seine Schussgeschwindigkeit (dh die Geschwindigkeit des Balls relativ zu sich selbst; die Frequenz bleibt in dieser Analogie konstant) so anpassen würde, dass die Bälle mich immer mit der gleichen Geschwindigkeit treffen (wodurch das Konzept der immer festen Geschwindigkeit simuliert wird). des Lichts), würde sich die Zeit zwischen ihnen nicht ändern.
Ist es angesichts der immer konstanten Lichtgeschwindigkeit richtig, dass die Pulsfrequenz eines Pulsars bei unterschiedlichen relativen Geschwindigkeiten unterschiedlich zu sein scheint?
Ja, das ist richtig.
Betrachten Sie das klassische Beispiel eines (sagen wir) Hz-Sirene auf einem Krankenwagen, der sich Ihnen nähert. Sobald eine einzelne Welle erzeugt wird, bewegt sich die Quelle auf Sie zu, bevor die nächste Welle erzeugt wird. Die Wellenlänge der Schallwellen in der Luft wird verringert, sodass die Frequenz, die Sie hören, erhöht wird. Einfache, grundlegende Doppler-Verschiebung ...
Aber betrachten Sie den Fall, wo die Sirene mit einer Gesamtperiode von fünf Sekunden ein- und ausgeschaltet wird. Sie haben also eine Kilohertz-Signal aufmoduliert Hertz.
Aber das gleiche Argument gilt für diese Modulationsfrequenz. Eine Kette von Kilohertzwellen erzeugt werden Sekunden und auf den Weg geschickt. Der Krankenwagen nähert sich Ihnen für die nächste Stille Sekunden, dann macht sich die nächste Kette auf den Weg, näher an der letzten Kette wegen der in der stillen Phase zurückgelegten Strecke. Für die Trägerfrequenz und die Modulationsfrequenz gilt der gleiche Doppler-Verschiebungsfaktor.
Dieselbe Physik hätte beinahe die Sonde Cassini-Huygens zum Entgleisen gebracht. Die extremen Geschwindigkeitsänderungen der Sonde verursachten eine Doppler-Verschiebung sowohl in der Übertragungsfrequenz als auch in der von dieser Übertragung übertragenen Datenrate . Der erste wurde behandelt; der zweite war es nicht!
Siehe http://www.thespacereview.com/article/306/1
oder
http://spectrum.ieee.org/aerospace/space-flight/titan-calling
Kromey