TEORIJA GRAVITACIJE

Opazovalec v točki ℘ 1 pa izmeri za isto elektromagnetno valovanje frekvenco:ν 1 =N√∆t 1 − 2M ∗r 1(I.14)Obe frekvenci se razlikujeta za:∆ν = ν 1 − ν 0 ≈ ν ∞ ( M ∗r 1− M ∗M ∗) = −ν ∞ (r 1 − r 0 )r 0 r 0 r 1(I.15)Pri tem je ν ∞ = N frekvenca opazovane svetlobe, kot jo izmeri opazovalec zelo daleč∆tod mase M. Iz 9.13 je razvidno, da se svetlobi frekvenca zmanjšuje, ko se ”vzpenja”iz gravitacijskega polja mase proti večjim oddaljenostim. Ta pojav je komaj mogočeopaziti na nekaterih črtah svetlobe s Sonca. Če namreč opazujemo frekvenco svetlobe,ki jo odda (ali absorbira) npr. kalcijev atom dobimo vedno isto vrednost vtistem sistemu, kjer atom seva. Če bi mogli opazovati absorpcijo svetlobe na Sončevipovršini na kalcijevih atomih, bi opazili, da pride do nje pri natanko istih frekvencahkot jih izmerimo za enak poskus na površini Zemlje ali na površini kakšnega drugegatelesa. Ko pa svetloba prepotuje od Sonca do Zemlje, se mora vzpeti iz gravitacijskegapolja Sonca (in pade v veliko-veliko šibkejše zemeljsko gravitacijsko polje),tako da na Zemlji izmerimo nekoliko nižjo frekvenco, oziroma nekoliko daljšo valovnodolžino (zato rdeči premik). Po 9.13 je relativno zmanjšanje frekvence:∆νν ∞= − ∆λλ = − M ∗ ⊙R ⊙ r 1(r 1 − R ⊙ ) ≈ M ∗ ⊙R ⊙(I.16)Iz podatkov za Sonce (glej 8.36) izračunamo, da je relativno podaljšanje valovnihdolžin svetlobe, ki izvira s površine Sonca:∆λλ ≈ 1.5km700.000km ≈ 2 × 10−6(I.17)Z optičnimi meritvami je mogoče doseči še večjo natančnost kot 10 −6 , vendar utrpisvetloba, ki se absorbira ali izseva na ”površini” Sonca, še druge premike, kot npr.dopplerski premik zaradi konvekcijskega gibanja zunanjih Sončevih plasti, pa Starkovpremik zaradi fluktuirajočega električnega polja ionov v okoliški plazmi. Zaradi tehpojavov je gravitacijski rdeči premik težko izluščiti iz natančnih podatkov o položajuabsorpcijskih črt v Sončevem spektru. Za svetlobo, ki prihaja z belih pritlikavk(imajo podobno maso kot Sonce in približno 100 krat manjši polmer) je rdeči premikše približno 100 krat večji, vendar so njihovi spektri zaradi visokega tlaka (in gostote)78