Гравітаційне відхилення світла

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до навігації Перейти до пошуку

Гравітаційне відхилення світла — змінення напряму поширення світла в гравітаційному полі. Є наслідком принципу еквівалентності. Вперше обчислив А. Ейнштейн 1916 року[1]. Важливим наслідком гравітаційного відхилення світла є ефект гравітаційного лінзування в астрономії.

Механіка Ньютона

[ред. | ред. код]

Вважатимемо світло потоком фотонів з масою та швидкістю , що пролітає з прицільною віддаллю біля матеріальної точки з масою . Спрямуємо вісь координатної системи вздовж прицільної віддалі, а вісь  — перпендикулярно до неї. Відповідно до закону всесвітнього тяжіння, поперечна сила , що діє на фотон з координатами дорівнює , де вимірюється перпендикулярно до прицільної віддалі. Відповідно до теореми про зміну моменту кількості руху, зміна імпульсу фотона в поперечному напрямку дорівнює імпульсу поперечної сили: . Для зміни швидкості фотона у поперечному напрямку отримуємо: . Отже, кутове відхилення променя світла в гравітаційному полі, згідно з механікою Ньютона, дорівнює [2].

Загальна теорія відносності

[ред. | ред. код]

У загальній теорії відносності відхилення променя світла в гравітаційному полі обчислюють, виходячи з рівнянь руху , де  — аналог інтервалу для нульових геодезичних, а  — символи Крістофеля. Результатом обчислень є удвічі більша величина, ніж у механіці Ньютона[3]: . Її підтверджено численними експериментами[4].

Див. також

[ред. | ред. код]

Примітки

[ред. | ред. код]
  1. Эйнштейн А. Основы общей теории относительности // Собрание научных трудов в 4 томах. Том 1. — М.: Наука, 1965. — С. 503.
  2. Ч. Киттель, У. Найт, М. Рудерман Берклеевский курс физики. Т. 1. Механика. — М.: Наука, 1975. — С. 445.
  3. С. Вейнберг Гравитация и космология. — М.: Наука, 1975. — С. 201-206.
  4. Гинзбург В. Л. "Экспериментальная проверка общей теории относительности" [Архівовано 2020-09-26 у Wayback Machine.] // УФН 59 11–49 (1956)

Література

[ред. | ред. код]
  • Фок В. А. Теорія простору, часу та тяжіння = Теория пространства, времени и тяготения. — М. : ТТИ, 1956. — 504 с. (рос.)