Kalkulator grawitacyjnego przesunięcia ku czerwieni

O tym kalkulatorze

Ten kalkulator korzysta z przybliżenia słabego pola grawitacyjnego przesunięcia ku czerwieni, z ≈ G·M/(r·c²), wyprowadzonego z metryki Schwarzschilda ogólnej teorii względności dla przypadku, gdy pole grawitacyjne nie jest ekstremalne (z dala od horyzontu zdarzeń czarnej dziury). Opisuje, jak światło wydostające się ze studni grawitacyjnej traci energię i przesuwa się ku dłuższym (bardziej czerwonym) falom, ponieważ częstotliwość fotonu mierzona przez odległego obserwatora zależy od tego, jak głęboko w studni grawitacyjnej został wyemitowany.

Astrofizycy używają tego wzoru do przewidywania przesunięcia ku czerwieni światła z białych karłów i gwiazd neutronowych, gdzie efekt jest mierzalny; to ta sama fizyka, która stoi za niewielkimi, lecz kluczowymi poprawkami zegarów satelitów GPS, których pokładowe zegary chodzą szybciej niż zegary naziemne, bo znajdują się wyżej w polu grawitacyjnym Ziemi, a efekt ten jest tylko częściowo równoważony spowolnieniem wynikającym z ich prędkości orbitalnej. Studenci fizyki poznający ogólną teorię względności traktują go jako przystępne wprowadzenie przed zmierzeniem się z pełnym wzorem Schwarzschilda.