Аннотация:
Статья посвящена классическому явлению, называемому гравитационным красным смещением. Явление заключается в том, что при удалении фотона от гравитирующего тела (например, Земли), его измеряемая частота уменьшается. Это явление объясняется в литературе двумя различными способами. Первое объяснение сводится к тому, что измеряющие частоту часы (атомы или атомные ядра) сами идут быстрее (увеличивают свои характерные частоты) на большей высоте, а частота фотона в статическом гравитационном поле с высотой не меняется. Так что фотон краснеет только относительно часов. Второе объяснение заключается в том, что фотон краснеет потому, что теряет свою энергию, преодолевая притяжение гравитационного поля. Это второе объяснение, особенно широко распространенное в научно-популярной литературе, оперирует такими понятиями как "гравитационная масса фотона" и "потенциальная энергия фотона". К сожалению, такая интерпретация зачастую встречается и в ряде научных статей и серьезных монографий по общей теории относительности, где она используется в качестве "наглядного" пояснения формул, полученных математически безупречным образом. Мы показываем, что такая интерпретация неправильна и создает путаницу в простом вопросе.
Образец цитирования:
Л. Б. Окунь, К. Г. Селиванов, В. Телегди, “Гравитация, фотоны, часы”, УФН, 169:10 (1999), 1141–1147; Phys. Usp., 42:10 (1999), 1045–1050
Образцы ссылок на эту страницу:
https://www.mathnet.ru/rus/ufn1668
https://www.mathnet.ru/rus/ufn/v169/i10/p1141
Эта публикация цитируется в следующих 24 статьяx:
Д. Д'Абрамо, “О выводе гравитационного сдвига частоты из закона сохранения энергии”, УФН, 195:1 (2025), 94–100; G. D'Abramo, “On gravitational frequency shift derived from energy conservation”, Phys. Usp., 68:1 (2025), 87–93
Dmitry Yu Tsipenyuk, Wladimir B. Belayev, Gravitational Waves - Theory and Observations, 2023
Baryshev Yu., “Einstein'S Geometrical Versus Feynman'S Quantum-Field Approaches to Gravity Physics: Testing By Modern Multimessenger Astronomy”, Universe, 6:11 (2020), 212
M. A. Serdyukova, A. N. Serdyukov, “A massive gravitational field in flat spacetime. II. Conservation laws and gravitational variability of the inertial mass”, ПФМТ, 2019, № 3(40), 33–39
Kassner K., “Reduction of a Family of Metric Gravities: With Highlights on Conservation Laws in Metric Formulations, Consistency Before Dynamics, and a Fresh View on the Unity of Newtonian and Einsteinian Gravity”, Eur. Phys. J. Plus, 134:7 (2019), 366
Zakharov A. Jovanovic P. Borka D. Jovanovic V.B., “Graviton Mass Bounds From An Analysis of Bright Star Trajectories At the Galactic Center”, Xxiii International Baldin Seminar on High Energy Physics Problems Relativistic Nuclear Physics and Quantum Chromodynamics (Baldin Ishepp Xxiii), Epj Web of Conferences, 138, ed. Bondarenko S. Burov V. Malakhov A., E D P Sciences, 2017, UNSP 01010
Karshenboim S.G., “Positronium, antihydrogen, light, and the equivalence principle”, J. Phys. B-At. Mol. Opt. Phys., 49:14 (2016), 144001
V. A. Andreev, D. Yu. Tsipenyuk, “The Mass and Size of Photons in the 5-Dimensional Extended Space Model”, JMP, 07:11 (2016), 1308
Aharon Brodutch, Alexei Gilchrist, Thomas Guff, A.R.. H. Smith, D.R.. Terno, “Post-Newtonian gravitational effects in optical interferometry”, Phys. Rev. D, 91:6 (2015)
Malykin G.B., “Method For Experimental Verification of the Effect of Gravitational Time Dilation By Using An Active Hydrogen Maser”, Radiophys. Quantum Electron., 58:4 (2015), 290–295
Lovtsov K.N., Sukhov N.S., Tsekhansky V.B., Sukhov A.M., “Observation of gravitational redshift in the telecommunications environment”, 2015 23rd Telecommunications Forum Telfor (TELFOR) (Belgrade, Serbia), IEEE, 2015, 130–132
Hynecek J., “Repulsive Dark Matter Model of the Universe”, Phys. Essays, 25:4 (2012), 561–572
Михайлов Е.А., Рыжиков С.Б., “Формирование представлений о теории гравитации у одаренных школьников 9-11 классов”, Наука и школа, 5:5 (2012), 65–68
Hynecek J., “Geometry Based Critique of General Relativity Theory”, Phys. Essays, 24:2 (2011), 182–191
Imshennik V.S., “Dynamics of a Vertical Flight in the Stationary Gravitational Field of a Celestial Body: Post-Newtonian Corrections and Gravitational Redshift”, Phys. Atom. Nuclei, 73:4 (2010), 625–633
Karshenboim S.G., “A Constraint on Antigravity of Antimatter From Precision Spectroscopy of Simple Atoms”, Astron. Lett.-J. Astron. Space Astrophys., 35:10 (2009), 663–669
Jaroslav Hynecek, “Relativistic pendulum and the weak equivalence principle”, Phys Essays, 21:2 (2008), 85
А. Д. Чернин, “Темная энергия и всемирное антитяготение”, УФН, 178:3 (2008), 267–300; A. D. Chernin, “Dark energy and universal antigravitation”, Phys. Usp., 51:3 (2008), 253–282
Okun L., “Photons, Clocks, Gravity and the Concept of MASS”, Nucl. Phys. B-Proc. Suppl., 110 (2002), 151–155
Okun' LB, Selivanov K., “On the Consistency of Experiments Supporting General Relativity”, Dokl. Phys., 47:6 (2002), 461
Обратная связь: