Гравитационното червено отместване

Във физиката. гравитационното червено отместване е проява на ефекта на промяна на честотата на светлината с разстояние от масивните обекти като звезди и черни дупки; това nablyudaetsya като смяна на спектралните линии в червената област на спектъра.

Светлината, идваща от райони с по-слаба гравитационно поле, гравитационната синьо смяна.

Този ефект не е само ogranichivatsya електромагнитно излъчване, както е показано на всички периодични процеси, като по този начин се свързва с по-общ гравитационен път забавяне.

Redshift обикновено обозначен с Z.

\ (\ Lambda_e \) - дължина на вълната на фотон, измерена в точката на излъчване. \ (\ Lambda_o \) - дължина на вълната на фотона, измерена чрез далечна наблюдател.

Гравитационното червено отместване, зачервяване или светлина в общата теория на относителността е приблизително равна на:

\ (Z_ \) - изместване на спектралните линии под влияние на гравитацията, както е измерено чрез далечна наблюдател, \ (G \) - гравитационна константа на Нютон, \ (М \) - масата на гравитиращи тяло, \ (в \) - скоростта на светлината. \ (R \) - радиално разстояние от центъра на тялото.

Отслабването на светлинната енергия, излъчвана от звездите със силно гравитационно беше предсказано от Джон Мичъл през 1783, на базата на еритроцитите теория на светлината, която се придържа към Isaak Nyuton. Ефектите на тежестта на светлина се изследва по време Pierre-Simon Лаплас и Johann Georg ван Soldner (1801), много преди Albert Einstein в статия 1911 за светлина и тежестта му, подадена вариант на формула за този ефект.

Филип Ленард обвинен в плагиатство Айнщайн, защото той не е бил по-ранна работа Soldner - обаче, като се има предвид, така че тази тема е била занемарена и изоставена, докато Айнщайн го връща към живота, почти няма съмнение, че Айнщайн бях запознат с предишните работи. Във всеки случай, Айнщайн отиде много по-далеч от неговите предшественици, и показа, че основното следствие на гравитационното червено отместване е гравитационно забавянето на времето. Това беше един много оригинален и революционна идея. Айнщайн пръв предполага, че енергийната загуба на фотон по време на прехода към по-висока гравитационна потенциална разлика може да се обясни чрез течение на времето точки в приемане и предаване на сигнала. Спектър на електромагнитно излъчване на енергия е пропорционална на честотата съгласно добре известни формула Einstein \ (Е = \ hbar \ омега \), където \ (\ hbar \) - константата на Планк. По този начин, ако времето за приемника и предавателя тече с различна скорост, наблюдаваната честота на излъчване, а с него и енергията на отделни фотони също ще бъде различен за предавателя и приемника.

  • С цел да се наблюдава гравитационното червено отместване приемника трябва да е на място с по-висока гравитационен потенциал. Кой е източникът.
  • Съществуването на гравитационното червено отместване е подкрепена от многобройни експерименти, които се провеждат всяка година в различни университет и лаборатории по целия свят.
  • Гравитационното червено отместване прогнозира не само в областта на теорията на относителността. Други теория на тежестта също прогнозира гравитационно червено отместване, въпреки обяснението може да се различава.
  • Гравитационно червено изместване е показано, но не ограничени Шварцшилд разтвор от уравнения с обща теория на относителността - където тегло \ (М \), като споменатите по-горе, може да се изисква или въртяща се маса тяло.

Лира-Ребка експеримент през 1969 демонстрира наличието на гравитационно червено изместване на спектрални линии. Експериментът се провежда в Лиман лаборатория по физика в Харвардския университет.