编辑
，卷:6(2)

• 查看PDF
• 下载

时间框架转换

*通信:

Főfai年代，物理学家，布达佩斯，匈牙利电子邮件: (电子邮件保护)

简介

关于时间框架转换

当观察者测量另一个源事件的时间时，传输介质在源和观察者之间移动所需的时间会扭曲他们相对移动时的感知时间。多普勒效应利用运动角度和速度来确定频率，而不计算观测周期内距离的确切变化，因此其结果只有在特殊情况下才正确。狭义相对论也没有考虑距离，但在特殊情况下，它在直角附近的修正比多普勒效应更接近准确的值。下面我将展示事件的真实时间和感知时间之间的关系，并给出一个基于距离变化的简单计算方法。

我称时间框架为源(Q)的检查事件的时间长度，并区分真实时间框架(T)_f)和感知的时间框架(T_f’)，即观察者测量到的事件的时间周期(O)。计算事件的准确时间框架是确定所感知现象的真实时间长度的必要条件，或计算源的真实频率除以脉冲数。

时间帧转换的基本假设是，传输脉冲的介质(光)的速度在空间中是恒定的，独立于源或观察者。时间帧转换的关键是距离的确定。确定的距离变化越精确，转换就越精确。

时间框架转换

在时间的帮助下，我们可以测量事件或脉冲的序列或频率(f)。我称“实时(t)”为源脉冲(Q)的出现，而“感知时间(t’)”为事件到达观察者(O)的时间:t’= t + d/c

让我们称“实时时间框架(T_f= t₁- t₀)“源的两次脉冲之间所经过的时间”和“感知的时间框架(T_f' = t '₁- t”₀)，即“观察者”所感知的周期。

当来自源的脉冲以光速(c)到达观察者时，我们可以通过知道这个速度和距离的变化(Δd= d - d ')来计算感知到的时间框架，其中d=第一个脉冲覆盖的距离，d ' =最后一个脉冲覆盖的距离:

T_f' = T_f+ Δd/c这是时间框架转换的基本方程

知道距离(d)，角度(γ)和速度(v)的源(Q)和它的时间框架，我们可以计算一个静止的观察者的感知频率(f ')如下(有更多的方法)图1．

可见，转换Time-frame我们必须知道超出运动的角度和源的速度与其距离，以及测量到的周期长度，因为所有这些因素都可以修改Δd。

结果表明，当γ= 0°或180°(cos γ= 1;-1)时，时间帧转换与多普勒效应相等，当γ= 90°(cos γ= 0)和d/c= T时，时间帧转换具有多普勒效应_f时间框架转换给出了狭义相对论的结果(洛伦兹因子)，因此从某种意义上说，时间框架转换统一了两种方法，同时也显示了两种方法的不足。(即多普勒效应只给出平均值，狭义相对论只能在非常特殊的情况下使用)。

所有沿同一路线运动的脉冲都将在同一时间内到达观察者，因此当距离不变时(d₁= d₀→Δd= 0)然后T_f' = T_f和f ' = f，这意味着万有引力不能修改感知的时间框架(它会导致频率阻塞，所以万有引力可以单独修改光速或能源而不是它们的频率，这是它们的时间框架)。

与狭义相对论相比，运动的“惯性系统”是不相等的，它们的相对运动可以确定，前提是传输介质(例如光)不被它们拖动。星光的多普勒效应证明了这一点，光以恒定的速度传播，多普勒效应是由光源和观察者对其的相对速度引起的图2．

例如，当两个来源(Q₁,问₂)在空间中移动，它们之间有一个探测器，它们在空间中的速度(v)可以通过测量它们到达的标志之间的时间差来确定:

(在迈克尔逊-莫雷的实验中，“乙醚”的阻力并没有被消除，这一现象在1851年被菲索证明。在外太空需要一项新的实验，使用现代设备，光束不会被任何物质减慢。检验万有引力对光速的影响也是有用的)。

身份的例子(多普勒效应和SR):

当源移动与观察者一致时，时间帧转换的因素等于多普勒效应的因素，因为余弦0°=1和180°=-1，所以Δd只取决于速度。

一个简单的计算的例子，当源发射2个脉冲在T_f向观察者移动的周期。观察者在T中感知事件_f的时期图3．在这种情况下，我们得到多普勒效应因子:(1-v/c)

当源和观测器的相对运动和第一个和最后一个脉冲可以画出一个直角时，我们可以用勾股定理来确定时间框架转换因子视图．在这种情况下，我们得到了狭义相对论中用到的洛伦兹因子:

可以有几种方法和方程来转换时间框架，当运动在空间中比较复杂时，主要是用最精确的方法确定距离的变化。