СТО и обратный эффект Комптона

[Iskatel Istin]

«В основе СТО лежат два принципа. Согласно первому принципу никакими физическими опытами внутри замкнутой физической системы нельзя выяснить, покоиться ли она или движется равномерно и прямолинейно (относительно системы бесконечно удалённых звёзд). Этот принцип называют принципом относительности Галилея-Эйнштейна, а соответствующие системы отсчёта - инерциальными» [1].

В очередной раз встретив в литературе по физике данное высказывание мне опять вспомнился мысленный эксперимент, который я придумал ещё в прошлом году, но так и не удосужился его с кем-либо обсудить. Почему бы не сделать этого здесь.
Итак, внутри замкнутой физической системы нельзя выяснить движется она или покоится. Есть ещё другая формулировка данного утверждения: «Все физические процессы в инерциальных системах отсчёта протекают одинаково». В принципе, звучит логично поскольку иначе мы могли бы на основании разницы в протекании процесса, например, по разным направлениям определить свою скорость движения.
Но приступим к мысленному эксперименту.
Пусть мы находимся внутри космического корабля, двигающегося с околосветовой скоростью) без связи с внешним миром и имеем на руках учебники по физике и возможность производить любые даже самые сложные физические эксперименты. В качестве такого эксперимента мы выбираем рассеивание излучения с большой длинной волны на свободных покоящихся электронах. Согласно [2] в этом случае справедлива электромагнитная теория света и частота (энергия) рассеянного излучения равна частоте падающего. Из учебника мы знаем, что данное утверждение справедливо для свободных электронов в лабораториях на Земле, а значит, учитывая первый принцип СТО, и для нашего эксперимента. Таким образом, никаких эффектов мы наблюдать не должны, кроме самого факта отражения электронами света.
Теперь сменим систему отсчёта. Пусть у наших товарищей, оставшихся на Земле есть возможность каким либо образом наблюдать за нашими экспериментами. Что должны увидеть они? Вместо покоящихся электронов они увидят движущиеся, причём с релятивистской скоростью и в направлении движения корабля (помните, наш корабль двигается с околосветовой скоростью). Но тогда, согласно обратному эффекту Комптона в нашем эксперименте при рассеивании должна уменьшаться длинна волны (возрастать энергия фотонов излучения). Поскольку энергия при этом отнимается у электронов, то и сами электроны должны несколько замедляться, что в свою очередь приведёт к возникновению их движения относительно космического корабля в противоположном направлении от вектора скорости самого корабля.
Итак, согласно обратному эффекту Комптона в системе отсчёта Земли мы должны получить сразу два эффекта:
1) Уменьшение длинны волны рассеянного на свободных электронах электромагнитного излучения;
2) Снижение скорости движения электронов в связи со снижением их кинетической энергии. Это в свою очередь, приводит к возникновению движения электронов относительно космического корабля в направлении, противоположном вектору скорости самого корабля.
С другой стороны согласно первому постулату СТО в системе отсчёта корабля мы должны получить только отражение электромагнитного излучения без изменения его длины волны и кинетической энергии электронов.

Получается, что один и тот же процесс (рассеивание коротковолнового излучения на свободных электронах) происходит совершенно по-разному в зависимости только от выбранной системы отсчёта. Если быть боле точным, то в одном случае взаимодействие происходит без изменений энергии обоих, а в другом с таким изменением. Налицо противоречие, не находите? Так по какому же из двух путей в действительности происходит взаимодействие фотонов и электроном в данном опыте?

1) Окунь Л.Б. Физика элементарных частиц. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1988 - с. 197

2) Курносова Л.В. Рассеивание фотонов различных энергий на электронах / Успехи физических наук. Т. LII, вып. 4, апрель 1954 г. - с. 605

P.S. Надеюсь в альтернативщину тема не отправится. Действительно хотелось бы понять - реальный ли получился парадокс, либо я чего-то не учитываю.

[homosapiens]

Я вам сходу скажу, что вы ошибаетесь, и парадокс может быть разрешен просто тупым расчетом наблюдаемого дифференциального сечения комптон-рассеяния в разных ИСО. Он будет стопроцентов соответствовать СТО, просто по самому построению квантовой электродинамики.
А теперь по простому:

Согласно [2] в этом случае справедлива электромагнитная теория света и частота (энергия) рассеянного излучения равна частоте падающего.

Ну она, типа, справедлива, но это приближенно. В реальности все изменяется. А при пересчете в ИСО Земли она и дает эти ваши заметные эффекты.

[Iskatel Istin]

Source of the post
Ну она, типа, справедлива, но это приближенно. В реальности все изменяется. А при пересчете в ИСО Земли она и дает эти ваши заметные эффекты.

Так получается обратный эффект Комптона для больших длин волн имеет место и на покоящихся электронах в ИСО Земли, просто он настолько мал, что в первом или даже во втором приближении им можно пренебречь? Или там всё гораздо сложнее? Ведь есть же ещё прямой эффект Комптона и тогда должна быть граница перехода между прямым и обратным эффектом.

[homosapiens]

Просто при рассеянии энергия и фотона, и электрона изменяется. В случае длинных волн одним изменением можно пренебречь.