神马品牌网uva怎么用:为什么会产生引力红移？
来源：百度文库 编辑：神马品牌网 时间：2024/04/25 20:59:51
在引力场的作用下谱线向红端位移。按照广义相对论，处在引力场中的光源发出的光，当从远离引力场的地方观测时，谱线会向红端（长波方向）移动，移动量同光源和观测者两处引力势差的大小成正比。 如何解释这一现象
这就要谈到多普勒效应。举个例子，当你站在铁路旁时，有一辆火车厢你驶来，你会听到它发出的声音越来越大，而事实上，当它靠近你时，声音的频率同时加大这就是多普勒效应。引力红移就是由于地球周围的天体在急速的离开地球所产生的，也正是由于发现了引力红移才真正的找到了宇宙大爆炸理论的证据。
引力红移的原因是：光子在引力场发射出来后，光子能量转化为引力势能，使得频率变低而产生红移：
设星体质量为M,光子从星体表面发射出来，频率为v1,沿径向到达离星体表面为r处的频率为v2，运动质量为m,规定星体表面为引力势能零点。根据能量守恒
GMm/r+hv2=hv1
而 E2=hv2 ,E2=mc^2,===>m=hv2/c^2,带入上式得
GMhv2/rc^2 + hv2=hv1
v2=v1/(1+GM/rc^2)
可见，光子到r处频率变小，产生红移。
多普勒效应
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