गुरुत्वाकर्षण प्रकाश की तरंग दैर्ध्य को कैसे प्रभावित करता है?

Question

यदि, काल्पनिक रूप से, मैं और मेरे रॉकेट संचालित टॉर्च सीधे ब्लैक होल के केंद्र की ओर गिर रहे थे। ब्लैक होल के केंद्र की ओर हमारी यात्रा में टॉर्च मेरे पीछे कुछ किलोमीटर की दूरी पर है, लेकिन जब से यह रॉकेट संचालित है, यह कुछ समय के लिए मेरे लिए सटीक दूरी बनाए रखने का प्रबंधन करता है।

मुद्दा ये है; जब तक मैं इसे देख रहा हूं, मेरे और मेरे टॉर्च के बीच की दूरी स्थिर है।

टॉर्च से आने वाले फोटोन स्पष्ट रूप से रॉकेट संचालित नहीं होंगे - और वे ब्लैक होल गुरुत्वाकर्षण से प्रभावित होंगे।

क्या मैं जो टॉर्च देखता हूं, वह लाल या नीले रंग की तरफ स्थानांतरित हो जाएगी, भले ही मेरे और मेरे प्रिय टॉर्च के बीच की दूरी बनी रहे?

यदि ऐसा है तो; मेरे और मेरे टॉर्च की स्थिति को बदलते हुए, क्या यह मेरे द्वारा देखे जाने वाले रंग को बदल देगा?

यदि हम टॉर्च पर रॉकेट को बंद कर देते हैं, तो मुझे लगता है कि इसकी परवाह किए बिना इसे फिर से परिभाषित किया जाएगा, जो कि विलक्षणता के करीब थे, और रेडशिफ्ट की तीव्रता में तेजी आएगी?

Answer 1

एक आंशिक उत्तर: गुरुत्वाकर्षण क्षमता जितनी कम होती है, घड़ियां उतनी ही धीमी होती हैं, जिससे गुरुत्वाकर्षण का समय कम होता है । इसका मतलब है, जब तक आपकी टॉर्च लगातार दूरी पर आपके पीछे है, यह आपके लिए नीला-स्थानांतरित दिखाई देता है। आदान-प्रदान वाली भूमिकाओं के साथ (निरंतर दूरी में आपके नीचे प्रकाश) यह लाल-स्थानांतरित दिखाई देता है। गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र की विषमता द्वारा समय के साथ पारी बढ़ती है, जबकि निरंतर दूरी में गिरती है।

इसे आइंस्टीन शिफ्ट कहा जाता है, जो डॉपलर प्रभाव के समान नहीं है। डॉपलर प्रभाव पर्यवेक्षक के सापेक्ष एक वस्तु वेग के कारण होता है।

Comments

आपके उत्तर की मेरी समझ को स्पष्ट करने के लिए। रेडशिफ्ट की मात्रा को प्रभावित करने वाले दो कारक हैं; पर्यवेक्षक की घड़ी की गति - स्रोत के सापेक्ष तेज घड़ी का अर्थ है नीले रंग का और इसके विपरीत, और गुरुत्वाकर्षण का लाल रंग। गुरुत्वाकर्षण की स्थिरता के कारण अच्छी तरह से तेजी से बढ़ रहा है, मुझे संदेह है कि हम और भी अधिक बदलाव देखेंगे तो अकेले गुरुत्वाकर्षण समय के कमजोर होने का क्या कारण है?

— फ्रोडेबोरली

स्रोत के सापेक्ष पर्यवेक्षक की एक तेज़ घड़ी (उच्च क्षमता के कारण) का मतलब है रेडशिफ्ट। पारी की मात्रा गुरुत्वाकर्षण क्षमता के अंतर पर निर्भर करती है। चूँकि यह अंतर तब अधिक होता है जब स्थिर दूरी की वस्तुओं के लिए विलक्षणता के करीब होने के दौरान शिफ्ट गिरते समय बढ़ता है।

— गेराल्ड

धन्यवाद गेराल्ड। और अगर टॉर्च और प्रेक्षक दोनों एक ही घड़ी में चल रहे होते हैं, जबकि ब्लैक होल से विभिन्न दूरी पर होते हुए भी रंग में कोई बदलाव नहीं होगा? (उदाहरण के लिए यदि टॉर्च स्वयं बहुत भारी थी)

— फ्रोडेबोरली

यदि टॉर्च वास्तव में है कि पर्यवेक्षक के स्थान पर एक ही गुरुत्वाकर्षण क्षमता का उत्पादन करने के लिए भारी है, वहाँ एक शुद्ध फेरबदल नहीं होगा, और घड़ियों तुल्यकालिक चलेंगे।

— गेराल्ड

लेकिन स्वयं प्रकाश भी उस घड़ी की दर से प्रभावित होता है? तो एक सुपरमैसिव ब्लैक होल के पास होना, जैसे कि हमारी आकाशगंगा के केंद्र में है, जो स्रोतों से सभी प्रकाश को दूर करेगा और फिर से लाल रंग का दिखेगा? क्या "द ग्रेट अट्रैक्टर" संभवतः ऐसा स्रोत है?

— फ्रोडेबोरली 18