Расчёт мощности фонарика

Помогите решить задачу.
1) Найти мощность и ускорение фонарика массой 1 кг, испускающего каждую секунду один фотон с длиной волны\(\lambda_0\) вдоль оси x.
2) Найти эти же величины в системе отсчёта, движущейся вдоль оси x со скоростью v=-0.5c
3) Найти численные значения этих величин для планковской длины волны фотона \( \lambda_0 = \lambda_p = 1.616255\cdot 10^{-35} m\)
У меня получилось неожиданное решение:
1) Энергия фотона \(W=hc/\lambda_0 J\).
Мощность фонарика \(P=hc/(\lambda_0 T)= hc/\lambda_0 W\)
Импульс фотона \(p=h/\lambda_0\)
Средняя сила отдачи фонарика \(F=p/T\)
Среднее ускорение фонарика \(a=h/\lambda_0 m/s^2\)
2) В системе отсчёта, движущейся вдоль оси x со скоростью v=-0.5c
Длина волны изменится по релятивистской формуле Доплера:
\(\lambda=\lambda_0 (1-v/c) /\sqrt(1-v^2/c^2) =\lambda_0/ \sqrt3\)
В такой же пропорции уменьшится период испускания фотонов
Мощность фонарика \(P= 3hc/\lambda_0 W\)
При расчёте ускорения, учтём увеличение продольной релятивистской массы.
Среднее ускорение фонарика \(a= \sqrt(27/4)h/\lambda_0 m/s^{2}\)
3) Подставим в формулы планковскую длину волны:
Мощность фонарика \(P =1.229 \cdot 10^{10} W\)
Среднее ускорение фонарика \(a=40.99644 m/s^2\)
В системе отсчёта, движущейся вдоль оси x со скоростью v=-0.5c
длина волны фотона становится меньше планковской, а значит, такой фотон не может существовать и быть излучённым, поэтому фонарик перестанет ускоряться и потреблять энергию.
Зависимость существования частицы от выбора системы отсчёта противоречит интуиции, но получает решение в рамках многомировой интерпретации.
Например, частицы излучения Унру существуют для ускоряющегося наблюдателя и не существуют для инерциального:
Эффект Унру — Википедия
В некоторых случаях вакуум одного наблюдателя даже не находится в пространстве квантовых состояний другого. С технической точки зрения это происходит потому, что два вакуума приводят к унитарно неэквивалентным представлениям канонических коммутационных соотношений квантового поля. Это происходит потому, что два взаимно ускоряющихся наблюдателя могут не иметь возможности найти глобально определенное преобразование координат, связывающее их выбор координат.
Согласно теории относительности, для каждого наблюдателя создаётся отдельная полномасштабная вселенная, в которой наблюдатель неподвижен. Эти вселенные взаимно повёрнуты на некоторые гиперболические углы в псевдо-пространстве Минковского/Римана, в котором уже представлены все будущие события и мировые линии всех частиц, согласованные между собой по принципу наименьшего действия. В каждой вселенной свои поля, кванты, фотоны и прочие частицы. Этим обеспечивается равенство скоростей фотонов, измеренных любыми наблюдателями, а также, взаимное сокращение движущихся линеек.
отредактировал(а) skv001: 2025-03-31 02:19 GMT