¿Redshift gravitatorio implica dilatación de tiempo de gravitación?

Question

El EEP se utiliza para justificar que si un observador en el suelo dispara un haz de luz hacia una torre, luego, cuando la luz llega a la torre, va a ser rojo desplazado. Esto es debido a lo que sucede en una aceleración de la nave espacial.

Los libros parecen decir esto implica la dilatación del tiempo, pero no estoy completamente ver por qué. ¿No podría ser simplemente como cualquier otro efecto doppler? Si me envían una onda de sonido hacia usted y usted se está moviendo hacia mí, la frecuencia que usted observar será mayor que lo que me envían, pero eso no significa que su reloj avanza más lento (asumiendo que su velocidad es no-relativista). Por qué no necesariamente implica la dilatación del tiempo?

En la derivación se utilizan para derivar este corrimiento al rojo, del haz de luz en una nave espacial, la relatividad especial no parecen entrar en juego, sólo la física newtoniana se utiliza. De todos modos si la física en la tierra es indistinguible de la física en la nave espacial, no significa que en la parte de atrás de la nave espacial de un reloj avanza más lento, en lugar de aparecer haga clic en más lento, relativa a alguien en la parte delantera? De lo contrario, me parece que la AEA acaba de decir que nosotros no podemos hacer cualquier experimento para distinguir la física entre el cohete y el campo gravitatorio, a pesar de que la física no parecen ser los mismos.

Answer 1

Los experimentos que usted describe pueden ser analizadas en un plano espacio-tiempo mediante el SR. Podemos alternar entre un marco inercial de Un y una aceleración del cuadro B. El principio de equivalencia dice que los observadores de B ver un campo gravitacional. (Esto es, tenemos un campo gravitacional y una variación de potencial gravitatoria, pero el espacio-tiempo es plano.)

Observador Alicia en el marco inercial de Un se describe la fuente y el receptor como la aceleración, por lo que ella interpreta las observaciones como una cinemática efecto Doppler. Bob en B ve a la fuente y el receptor ya que ambos están en reposo, por lo interpreta el efecto gravitacional en lugar de cinemática. Él puede llamar a un desplazamiento Doppler gravitacional, o se puede llamar a un gravitacional de la dilatación del tiempo. GR no distinguir entre los dos.

Si usted quería construir una teoría en la que la distinción entre gravitacional desplazamientos Doppler y de la dilatación del tiempo gravitacional fue significativa, un ejemplo de cómo se podría hacer eso sería que su teoría podría predecir que los relojes de diferentes tipos de tasa de pareados en una ubicación podría no coinciden en la tasa cuando se trasladó junto a algunos otros de potencial gravitatorio. Esta claro que sería un ejemplo de la gravedad de la dilatación del tiempo, no un desplazamiento Doppler, debido a que los argumentos acerca de los desplazamientos Doppler no puede explicar la diferencia en el comportamiento entre los dos relojes. Pero esta teoría no es una teoría métrica, y viola el principio de equivalencia (porque Alice no ve el campo gravitacional y por lo tanto no se puede explicar lo que está pasando). Debido a GR es una métrica de la teoría que incorpora el principio de equivalencia, la distinción que estamos tratando de hacer no es una distinción que GR puede hacer.

Así, el resultado es que se puede llamar a este efecto una cinemática efecto Doppler, un gravitacional efecto Doppler, o gravitacional de la dilatación del tiempo, y todas estas interpretaciones son igualmente válidas.

Answer 2

Desde la transmisión hasta la recepción de una ola no puede cambiar su frecuencia si el receptor y el emisor no se están moviendo desde el o el uno al otro. Si ellos se están moviendo usted tiene doppler color rojo/desplazamiento hacia el azul. Ahora la única posibilidad que proporciona un desplazamiento hacia el rojo sin movimiento es que el origen tiene que enviar con la corrida hacia el rojo de la frecuencia. Sólo parece ser desplazado hacia el rojo si asumimos que los receptores reloj va tan rápido como los emisores. En otras palabras, el reloj, la velocidad debe ser inferior a los emisores de lado si lo hemos recibido una señal de que tiene menor frecuencia que la misma señal tendría si el receptor hubiera emitido.