Gravitationele roodverschuiving calculator

Over deze rekenmachine

Deze calculator gebruikt de zwakkeveldbenadering van gravitationele roodverschuiving, z ≈ G·M/(r·c²), afgeleid uit de schwarzschildmetriek van de algemene relativiteitstheorie voor het geval dat het zwaartekrachtveld niet extreem is (ver van de waarnemingshorizon van een zwart gat). Ze beschrijft hoe licht dat uit een zwaartekrachtput klimt energie verliest en verschuift naar langere (roodere) golflengtes, omdat de frequentie van een foton, gemeten door een verre waarnemer, afhangt van hoe diep in de zwaartekrachtput het werd uitgezonden.

Astrofysici gebruiken deze formule om de roodverschuiving van licht van witte dwergen en neutronensterren te voorspellen, waar het effect meetbaar is, en het is dezelfde natuurkunde achter de kleine maar cruciale klokcorrecties die op gps-satellieten worden toegepast, waarvan de klokken aan boord sneller lopen dan klokken op de grond omdat ze hoger in het zwaartekrachtveld van de aarde zitten, een effect dat slechts gedeeltelijk wordt gecompenseerd door de vertraging door hun baansnelheid. Studenten natuurkunde die de algemene relativiteitstheorie bestuderen, gebruiken haar als toegankelijk beginpunt voordat ze de volledige schwarzschildformule aanpakken.