АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Замедление времени в гравитационном поле

Читайте также:
  1. I. Россия в период правления Бориса Годунова (1598-1605). Начало Смутного времени.
  2. I. Россия в период правления Бориса Годунова (1598-1605). Начало Смутного времени.
  3. I.Подчеркните герундий, определите его форму времени и залог. Переведите предложения.
  4. I.Подчеркните герундий, определите его форму времени и залог. Переведите предложения.
  5. II. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ УЧЕБНОГО ВРЕМЕНИ ПО СЕМЕСТРАМ, ТЕМАМ И ВИДАМ УЧЕБНЫХ ЗАНЯТИЙ
  6. III. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ УЧЕБНОГО ВРЕМЕНИ
  7. III. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ УЧЕБНОГО ВРЕМЕНИ ПО СЕМЕСТРАМ, ТЕМАМ И ВИДАМ УЧЕБНЫХ ЗАНЯТИЙ
  8. RTP (Real-time Transport Protocol) – транспортный протокол передачи в реальном времени.
  9. UPRESTM (ПП. Распределение по времени приема пищи)
  10. А) Виды рабочего времени
  11. Анализ использования рабочего времени
  12. Анализ использования фонда рабочего времени

Как известно, в общей теории относительности (ОТО) время в гравитационном поле течет медленнее, чем мировое время, отсчитываемое часами на бесконечности. Изменение хода часов в точках с разным гравитационным потенциалом проверялось неоднократно в экспериментах с атомными и ядерными часами. В ОТО в гравитационном поле происходит смещение уровней энергий атомов и ядер, используемых в атомных и ядерных часах в качестве стандартов частоты, в связи с чем, расстояние между уровнями энергий уменьшается. А отсюда, соответственно, уменьшается тактовая частота часов и, как следствие, замедляется ход атомных и ядерных часов.

Маятниковые или песочные часы в гравитационном поле шли бы даже быстрее, чем атомные и ядерные часы, откуда можно было бы сделать совершенно противоположный вывод, что в гравитационном поле время, напротив, идет быстрее, чем на бесконечности, а на бесконечности вообще останавливается. Наверное, пружинные и крутильные часы в этом случае также показывали бы что-то только свое.

А вот в движущихся системах отсчета, по-видимому, время действительно замедлялось бы. В этом случае световые часы, как и атомные и ядерные часы, также, наверное, показывали бы замедление времени, как впрочем, и пружинные и крутильные часы.

Поэтому, таким образом, для проверки всех этих эффектов неплохо было бы воспользоваться световыми часами. Принципиальной особенностью световых часов является то, что ход этих часов не зависит от частоты света, а зависит только от скорости света. Поэтому, таким образом, если световые часы в данном случае также покажут замедление времени в гравитационном поле, как и атомные и ядерные часы, значит ОТО верна, в противном случае, нет.

Конструктивно световые часы можно было бы выполнить в виде некоего источника света и зеркала (расположенного на некотором расстоянии от него), размещенного все разом на единой платформе. Пуск каждого импульса света должен осуществляться каждый раз в момент прихода отраженного (от зеркала) сигнала. Тогда по отсчету прихода импульсов, можно было бы отсчитывать физическое время в данной точке пространства. Конечно, здесь не исключена возможность, что скорость срабатывания механизмов также может зависеть от потенциала поля.

 

5.3 Смещение перигелиев планетных орбит

Все предсказания частной ТО непосредственно могут быть получены из ОТО, поскольку ОТО включает в себя частную ТО как частный случай, когда гравитационным полем можно пренебречь. Все же некоторые выводы ОТО отличаются от предсказаний ньютоновской теории. Предсказываемые эффекты, в которых проявляется различие между обеими теориями, зачастую слишком малы, чтобы их можно было обнаружить существующими методами, но там, где эти различия все же обнаруживаются, чаша весов склоняется в пользу ОТО. Опишем теперь три классических опыта по проверке ОТО и соответствующие экспериментальные результаты.

Смещение перигелия планетной орбиты: согласно законам Кеплера, планеты Солнечной системы движутся по эллипсам, в общем фокусе которых находится Солнце. Это не вполне соответствует ньютоновской теории. Планеты не только притягиваются Солнцем, но и притягиваются друг к другу, хотя и гораздо слабее, чем к Солнцу, поскольку их массы намного меньше массы Солнца. Но если учесть эти малые взаимные возмущения, то наблюдаемое движение планет вполне согласуется с предсказаниями ньютоновской теории, за исключением малых деталей. Наиболее известное и подробно исследованное расхождение между теорией и экспериментом – так называемое смещение перигелия Меркурия.

Перигелий – точка максимального приближения планеты к Солнцу. Из-за возмущающего действия других планет положение перигелия слегка изменяется при каждом орбитальном прохождении планеты через эту точку. Однако наблюдаемое смещение перигелия Меркурия, регистрируемое с начала XIX в., на 43 угловые секунды за сто лет больше предсказываемого ньютоновской теорией. Предлагались разные объяснения этого, в том числе гипотеза о существовании внутри орбиты Меркурия некой другой планеты (названной Вулканом) и модификация закона всемирного тяготения, но каждое из них приводило к новым противоречиям с данными астрономических наблюдений. Теория Эйнштейна объяснила смещение перигелия Меркурия без каких-либо дополнительных предположений. В случае других планет этот эффект оказывается слишком малым, и его пока не удается измерить.

 

 

 

Список литературы:

 

1. http://ru.wikipedia.org/wiki

2. Учебно-методический комплекс по курсу «Концепции современного естествознания» [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://ecology-kse.narod.ru/lexl.htm

3. Бабушкин, А.Н. Современные концепции естествознания: Курс лекций / А.Н. Бабушкин. – СПб.: Издательство «Лань», М.: ООО Издательство «Омега–Л», 2004. – 224 с.

 


1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |

Поиск по сайту:



Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.003 сек.)