Гравитационное красное смещение спектральных линий

В то время как следствия СТО проверены с высокой степенью точности в многочисленных экспериментах, экспериментальное подтверждение общей теории относительности на протяжении полувека ограничивалось всего лишь тремя классическими эйнштейновскими эффектами красное смещение спектральных линий излучения небесных тел, сдвиг перигелия Меркурия и отклонение света гравитационным полем Солнца. Учитывая трудность точного исследования физических условий на небесных телах, эти подтверждения теории можно считать до некоторой степени неопределенными, и долгое время казалось невероятным, чтобы стала возможной какая бы то ни была проверка общей теории относительности в земных или околоземных условиях. Однако во второй половине пятидесятых годов ситуация в этом отношении резко изменилась. Огромный прогресс экспериментальной техники и запуск космических аппаратов открыли совершенно новые, неожиданные возможности проверки общей теории относительности. [c.346]

В работе Основы общей теории относительности анализируются свойства масштабов и часов в статическом гравитационном поле и указывается, что часы идут медленнее, если они установлены вблизи весомых масс. Отсюда следует, что спектральные линии света, попадающего к нам с поверхности больших звезд, должны сместиться к красному концу спектра В примечании Эйнштейн отмечает, что, согласно Э. Фрейндлиху, спектральные наблюдения над звездами определенных типов говорят в пользу существования подобного смещения. Однако окончательной проверки предпринято не было. В 1920 г. в приложении к книге О специальной и общей теории относительности Эйнштейн приводит формулу для смещения [c.371]

Гравитационное красное смещение спектральных линий, в п. 2 мы обсуждали теорию эффекта Доиплера. Этот эффект появляется из-за того, что два наблюдателя, движущиеся один относительно другого и измеряющие каждьи своими собственными часами время между двумя световыми сигналами, получают различные результаты. Если время, измеренное наблюдателями, равно / и г", то эффект Допплера, выраженный в частотах, составляет [c.381]

Третий путь для проверки О. т.—смещение спектральных линий к красной части спектра представляет лучшие возможности. Предсказанная величина для солнечной поверхности, именно 2,13-10" в частоте колебаний, легко м. б. измерена современными средствами, погрешность к-рых не превышает примерно З-Ю" . Действительно, почти все линии спектра показывают смещение в ожидаемом смысле. Однако вопрос чрезвычайно усложняется тем обстоятельством, что величина этих смещений крайне различна для разных линий и вообще увеличивается с их интенсивностью. Согласно С. Джону этот эффект м. б. объяснен тем, что наиболее интенсивные линии, берущие свое начало на больших высотах над солнечной поверхностью, принадлежат слоям, систематически опускающимся вниз, в результате чего предполагаемый эффект Эйнштейна увеличивается реальным допплеровским смещением. Слабые линии принадлежат повидимому к более низким слоям. Малые смещения этих линий к красной части спектра можно объяснить предположением о восходящих токах в этих слоях, уменьшающих эффект Эйнштейна. При этом делается однако произвольное допущение, что на уровне, соответствующем линиям с интенсивностью 6—8 по шкале Роуланда, никакого вертикального перемещения вещества нет. Интерпретация С. Джона встречается кроме того с тем затруднением, что относительное смещение линий различной интенсивности не зависит от положения по отношению к центру солнечного диска, как это было установлено Меггерсом и Бернсом. Более надежное средство для проверки О. т. тем же путем представляют т.н. белые карлик и—звезды с плотностями, в десятки тысяч раз превосходящими плотность воды, и соответственно большими значениями гравитационного потенциала. Для одиночных звезд этого рода эффект Эйнштейна неотделим от обычного допп.леровского смещения и потому не м. б. обнаружен. Только если подобная звезда является спутником другой, с уже известной радиальной скоростью и известным расстоянием их от наблюдателя, если кроме того массы этих звезд известны, а объемы их выведены, например путем сравнения абсолютной яркости с со- [c.181]

Во Вселенной возможно существование нейтронных и гиперонных звезд, высокая плотность и малый радиус которых вызывают эффект "гравитационного запирания" светового излучения. Этот эффект был предсказан теорией относительности и экспериментально наблюдался во время солнечных затмений как искривление светового луча от близко расположенных к солнечному диску звезд. Помимо этого известен эффект гравитационного "красного смещения" (чем больще напряженность фавитационного поля на поверхности звезды, тем сильнее спектральные линии смещены в сторону длинных волн). При очень больших фавитаци-онных полях световое излучение вообще не будет выходить за пределы гравитационного радиуса, т.е. звезда будет невидима. [c.102]

КРАСНОЕ СМЕЩЕНИЕ — увеличение длины волны монохроматич. компонента спектра источника излучения в системе отсчёта наблюдателя ( .(,) по сравнению с длиной волны этого компонента в собств. системе отсчёта (>.f,). Термин К. с. возник при изучении спектральных линий оптич. диапазона, смещенных в сторону длинноволнового (красного) конца спектра. Прячи-пой К. с. может явиться движение источника относительно наблюдателя — Доплера эффект пли (и) отличие напряжённости поля тяготения в точках пспуска-пия и регистрации излучения — гравитационное К. с. В обоих случаях параметр смещения 2 s (X,(,— кеМ е н зависит ОТ ДЛИНЫ волны, так что наблюдаемая плотность распределения энергии излучения /(, (Я.) связана с аналогичной плотностью в собств. системе отсчёта /е(л) соотноп1ением [c.487]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...