A fény gravitációs eltérítése

A fény gravitációs eltérítése a fény terjedési irányának változása a gravitációs térben. Ez az ekvivalencia elvének a következménye . Először A. Einstein számolta ki 1916-ban [1] A fény gravitációs eltérítésének fontos következménye a gravitációs lencse hatása a csillagászatban.

Newtoni mechanika

Tekintsük a fényt tömegű és sebességű fotonáramnak, amely becsapódási távolsággal repül egy tömegű anyagi pont körül . Irányítsuk a koordinátarendszer tengelyét az ütközési távolság mentén, és a tengely merőleges rá. Az univerzális gravitáció törvénye szerint a koordinátákkal rendelkező fotonra ható keresztirányú erő , ahol az ütközési távolságra merőlegesen mérjük. A szögimpulzus változására vonatkozó tétel szerint a foton lendületének keresztirányú változása megegyezik a keresztirányú erő impulzusával: . A foton sebességének keresztirányú megváltoztatásához a következőket kapjuk: . Tehát a gravitációs térben lévő fénysugár szögeltérése Newton mechanikája szerint [2] . $m$ $c$ $R$ $M$ $x$ $Y$ ${\displaystyle F_{x))$ $R,y$ ${\displaystyle F_{x}=-GMm{\frac {R}{(R^{2}+y^{2})^{3/2))))$ $y$ $\Delta P=m\Delta v=\int F_{x}dt=\int F_{x}{\frac {dy}{c}}={\frac {1}{c}}\int F_ {x}nap$ $\Delta v\approx -{\frac {2GMR}{c}}\int _{0}^{\infty }{\frac {dy}{(R^{2}+y^{2}) ^{3/2}}}\approx -{\frac {2GM}{cR}}$ ${\displaystyle \varphi \approx {\frac {\Delta v}{c))\approx {\frac {2GM}{Rc^{2))))$

Általános relativitáselmélet

Az általános relativitáselméletben a fénysugár gravitációs térben való eltérülésének kiszámítása a mozgásegyenleteken alapul . A számítások eredményeként a kapott érték kétszer akkora, mint a Newton-féle mechanikában [3] : . Számos kísérlet igazolja [4] . ${\frac {d^{2}x^{\mu }}{dp^{2}}}+\Gamma _{\nu \lambda }^{\mu }{\frac {dx^{\ nu }}{dp}}{\frac {dx^{\lambda }}{dp}}$ ${\displaystyle \varphi ={\frac {4GM}{Rc^{2))))$

Lásd még

Gravitációs lencse

Jegyzetek

↑ Einstein A. Az általános relativitáselmélet alapjai // Tudományos közlemények gyűjteménye 4 kötetben. 1. kötet. - M .: Nauka, 1965. - S. 503.
↑ C. Kittel, W. Knight, M. Ruderman Berkeley fizikatanfolyam. T. 1. Mechanika. - M .: Nauka, 1975. - S. 445.
↑ S. Weinberg Gravitáció és kozmológia. — M.: Nauka, 1975. — S. 201-206.
↑ Ginzburg V. L. "Az általános relativitáselmélet kísérleti ellenőrzése" Archív másolat , 2020. szeptember 26., a Wayback Machine // UFN 59 11–49 (1956)

Irodalom

Fock V. A. A tér, az idő és a gravitáció elmélete. — M. : TTI, 1956. — 504 p.