Calculateur de décalage vers le rouge gravitationnel

À propos de ce calculateur

Ce calculateur utilise l'approximation de champ faible du décalage vers le rouge gravitationnel, z ≈ G·M/(r·c²), déduite de la métrique de Schwarzschild de la relativité générale dans le cas où le champ gravitationnel n'est pas extrême (loin de l'horizon des événements d'un trou noir). Elle décrit comment la lumière qui sort d'un puits gravitationnel perd de l'énergie et se décale vers des longueurs d'onde plus longues (plus rouges), car la fréquence d'un photon, mesurée par un observateur lointain, dépend de la profondeur dans le puits de gravité à laquelle il a été émis.

Les astrophysiciens utilisent cette formule pour prédire le décalage vers le rouge de la lumière des naines blanches et des étoiles à neutrons, où l'effet est mesurable, et c'est la même physique qui sous-tend les corrections d'horloge minuscules mais essentielles appliquées aux satellites GPS, dont les horloges embarquées avancent par rapport aux horloges au sol parce qu'elles sont situées plus haut dans le champ gravitationnel terrestre, un effet seulement en partie compensé par le ralentissement dû à leur vitesse orbitale. Les étudiants en physique qui étudient la relativité générale s'en servent comme porte d'entrée accessible avant d'aborder la formule de Schwarzschild complète.