중력 적색편이 계산기

이 계산기 정보

이 계산기는 일반 상대성 이론의 슈바르츠실트 계량에서 중력장이 극단적이지 않은 경우(블랙홀의 사건 지평선에서 멀리 떨어진 경우)에 대해 유도한 중력 적색편이의 약한 장 근사 z ≈ G·M/(r·c²)를 사용합니다. 이 식은 중력 우물에서 빠져나오는 빛이 에너지를 잃고 더 긴(더 붉은) 파장으로 이동하는 방식을 설명하는데, 멀리 있는 관측자가 측정하는 광자의 진동수는 광자가 중력 우물의 얼마나 깊은 곳에서 방출되었는지에 달려 있기 때문입니다.

천체물리학자는 이 효과를 측정할 수 있는 백색왜성과 중성자별에서 오는 빛의 적색편이를 예측하는 데 이 공식을 사용하며, GPS 위성에 적용되는 작지만 결정적인 시계 보정의 배경에 있는 물리도 같습니다. GPS 위성의 탑재 시계는 지구 중력장에서 더 높은 곳에 있기 때문에 지상 시계보다 빠르게 가며, 이 효과는 궤도 속도로 인한 느려짐으로 일부만 상쇄됩니다. 일반 상대성 이론을 공부하는 물리학 학생은 전체 슈바르츠실트 공식을 다루기 전에 쉽게 접근할 수 있는 출발점으로 이를 사용합니다.