Yerçekimi ışığın dalga boyunu nasıl etkiler?


10

Varsayımsal olarak, ben ve roketle çalışan el fenerim doğrudan bir kara deliğin merkezine doğru düşüyor olsaydı. El feneri kara deliğin merkezine doğru seyahatlerimizde birkaç kilometre geride, ama roketle çalıştığı için bir süre bana olan mesafeyi koruyabiliyor.

Önemli olan; Ben ve fenerim arasındaki mesafe, gözlemlediğim sürece sabittir.

El fenerinden gelen fotonlar açıkça roketle beslenmeyecekti - ve kara deliklerin yerçekiminden etkileneceklerdi.

El feneri ile gördüğüm ışık, ben ve sevgili el fenerim arasındaki mesafe korunsa bile kırmızıya veya maviye doğru kaydırılır mı?

Öyleyse; benim ve fenerimin pozisyonlarını değiştirmek, gözlemlediğim rengi değiştirir mi?

El fenerinde roketi kapatırsak, hangisinin tekilliğe daha yakın olduğuna bakılmaksızın kırmızıya kaymış olacağını ve kırmızıya kaymanın büyüklüğünün hızlandığını düşünürüm?

Yanıtlar:


3

Kısmi bir cevap: Yerçekimi potansiyeli ne kadar düşük olursa saatler o kadar yavaş olur, bkz. Yerçekimi zaman genişlemesi . Bu, el feneriniz sabit bir mesafede arkanızda olduğu sürece, size mavi kaymış gibi görünmektedir. Roller değiştiğinde (sabit mesafeden altınızda ışık) kırmızıya kaymış gibi görünür. Yerçekimi alanının heterojenliği ile değişim zamanla büyür ve sabit mesafeye düşer.

Buna doppler etkisi ile aynı olmayan Einstein kayması denir. Doppler etkisine, gözlemciye göre bir nesne hızı neden olur.


Cevabınız hakkındaki anlayışımı netleştirmek için. Kırmızıya kayma miktarını etkileyen iki faktör vardır; gözlemcideki saat hızı - kaynağa göre daha hızlı bir saat, blueshift ve tersi ve yerçekimi kırmızıya kayma anlamına gelir. Yerçekimi kuyusunun üslup olarak yükselen dikliği nedeniyle, sadece yerçekimi zaman genişlemesi ile açıklanana göre daha fazla değişim göreceğimizden şüphelendim?
frodeborli

Gözlemcinin kaynağa göre daha hızlı saati (daha yüksek potansiyel nedeniyle) kırmızıya kayma anlamına gelir. Kayma miktarı yerçekimi potansiyelinin farkına bağlıdır. Bu fark, sabit mesafeli nesnelerin tekilliklerine yaklaştıkça daha yüksek olduğundan, vardiya düşerken değişim artar.
Gerald

Teşekkürler Gerald. Ve hem el feneri hem de gözlemci aynı saatte çalışıyor olsaydı, kara delikten hala çeşitli mesafelerde olsalardı, renkte bir değişiklik olmaz mı? (Örneğin el fenerinin kendisi çok ağırsa)
frodeborli

El feneri tam olarak gözlemcinin bulunduğu yer ile aynı yerçekimi potansiyelini üretecek kadar ağırsa, net yeniden vites değiştirme olmaz ve saatler eşzamanlı çalışır.
Gerald

Ama ışığın kendisi de bu saat hızından etkileniyor mu? Öyleyse galaksimizin merkezindeki gibi süper kütleli bir kara deliğin yakınında olmak, uzaktaki kaynaklardan gelen tüm ışıkların kırmızıya kaymış görünmesini sağlar mı? "Büyük Cazibe" muhtemelen böyle bir kaynak mıdır?
frodeborli
Sitemizi kullandığınızda şunları okuyup anladığınızı kabul etmiş olursunuz: Çerez Politikası ve Gizlilik Politikası.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.