НАСЛІДКИ З ПРИНЦИПУ ЕКВІВАЛЕНТНОСТІ, ЩО ПІДТВЕРДЖУЮТЬ ОТО

Уповільнення часу в гравітаційних полях

Загальна теорія відносності пророкує уповільнення ходу годинника в гравітаційних полях і зміна частоти фотонів в гравітаційному полі. Нехай годинник рухаються з прискоренням g, тоді їх швидкість, після того як вони пройшли відстань х, дорівнює: і - yj2gx. З точки зору нерухомого спостерігача проміжки часу d / в нерухомій і d / ₀ в рухомий системах відліку пов'язані співвідношенням:

де dt - проміжок часу в просторі без поля.

Оскільки ср = gx - гравітаційний потенціал, то маємо на слабких

2

гравітаційних полях (ф « с)

- час тече тим повільніше, чим більше абсолютна величина гравітаційного потенціалу.

Цей ефект був підтверджений прямим експериментом. У 1976 р на висоту 10 ⁴ км на ракеті були підняті водневі годинник, точність ходу яких становить КГ ¹⁵ с. На Землі залишили такий самий годинник, попередньо синхронізувавши їх з відлетіли годинами. Через два роки годинник повернули і порівняли свідчення, різниця 4,5-10 ^-10 з збіглася з розрахунковою по ОТО, з точністю 0,02%.

Червоне гравітаційне зміщення частоти фотонів

При наближенні світла до тіл , що створює гравітаційне поле , частота світла убуває зі збільшенням абсолютної величини потенціалу поля.

Для частоти світла в гравітаційному полі можна записати:

де v - частота світла з точки зору нерухомого спостерігача, v ₀ - частота світла в рухомій системі відліку.

Так, якщо світло випускається в точці з потенціалом (pi і приходить в точку з потенціалом ф ₂ , то лінії спектра зміщуються в бік червоного кольору на величину

Якщо на Землі спостерігати спектр, що випускається Сонцем і зірками, то <p ₂ << р _{ і Av <0, т. Е. Зсув відбувається в бік менших частот (червоний спектр).

Цей факт був доведений ще в 1960 р за допомогою ефекту Мессбау- ера і підтверджується ОТО з точністю до 1%.