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光子传播路线与匀强引力场的引力线的夹角是否会影响“引力频移(多普勒效应)”?声波的横向多普勒效应(即引力频移) 按照 相对论 给出的 多普勒效应计算公式,同时结合“等效原理”将“引力势能”折算为动能,再注意“横向多普勒效应” 即可理解 光波 声波 都具有“引力频移”即“引力多普勒效应”…… 这里特别感兴趣的是:如果在匀强引力场中虽然光子跨越了相同的高差即相同的势能差但由于光子的路线并不一定与引力线保持平行,所以这将影响多普勒效应计算公式中的余弦值,譬如依据“等效原理”,匀强力场等效于匀加速(直线)上升的系统,当你乘坐在匀加速直线上升的座舱中,你会以为你静止于匀强引力场中,无法用实验来鉴别,那么我们在这个匀加速上升的座舱中若考察光波的引力频移情况,是否可以从中发现我们究竟是处在匀加速上升状态?还是静止在匀强引力场中?因为我们乘坐在同一个座舱中,虽然我们处在座舱的不同位置,但我们却具有相同的速度(即相同的动能),但我们却具有不同的“势能”……这就麻烦了 因为对于匀强力场的势能所折算的动能所对应的速度方向只能平行于引力线,只对于有心力场(即非匀强力场)的势能才可以折算为垂直于引力线方向运动的动能。所以 引力频移计算公式 不适用于 匀强力场 因为对于匀强力场的势能只可折算成平行于引力线方向运动的动能,这就必然出现 余弦项 即叠加着纵向多普勒效应 |