Вопросы о гравитации и красном смещении

[vicont]

Представим, что есть массивная сфера ненулевой толщины. И есть два одинаковых атома в возбужденном состоянии. Один находится на внешней поверхности сферы, а другой расположен в полости внутри сферы. Эти атомы переходят в основное состояние, излучая фотоны. Мы на некотором расстоянии от сферы регистрируем эти фотоны. Фотон, излученный атомом на поверхности сферы мы увидим "покрасневшим".
А вот каким мы увидим фотон, излученный атомом внутри сферы? "Покрасневшим"? "Посиневшим"? Или "натурального" цвета?

[Someone]

Если он пройдёт сквозь оболочку - ещё более "покрасневшим".

[Shtorm]

vicont, а Вы уверены, что мы вообще увидим фотон, испускаемый атомом внутри сферы?

[vicont]

Someone в сообщении #597628 писал(а):

Если он пройдёт сквозь оболочку - ещё более "покрасневшим".

Допустим, в свере есть отверстие, размеры которого пренебрежимо малы по сравнению с размерами самой сферы, но достаточное, чтобы пропустить фотон наружу.

[Someone]

Вам что-нибудь непонятно в моём ответе?

[Munin]

"Покраснение" пропорционально гравитационному потенциалу, который можно (приближённо, но с достаточной точностью) рассчитать по теории Ньютона.

[Алия87]

Для vicont

vicont в сообщении #597637 писал(а):

Someone в сообщении #597628 писал(а):

Если он пройдёт сквозь оболочку - ещё более "покрасневшим".

Допустим, в свере есть отверстие, размеры которого пренебрежимо малы по сравнению с размерами самой сферы, но достаточное, чтобы пропустить фотон наружу.

Someone имел в виду

vicont в сообщении #597624 писал(а):

сфера ненулевой толщины

[Утундрий]

Ежели вопрошание по поводу отличания с-поверх-излученного супротив изнутре-, то поелику внутре усё плоско, то и фотоны совершенно бесстыдствуют, посему ответ - одинаково (в пренебрежении покраснения на преодоления вещества).

[vicont]

Someone в сообщении #597790 писал(а):

Вам что-нибудь непонятно в моём ответе?

Если красное смещение объяснять следую щим образом: "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." (цитата из статьи Л,Б,Окунь, К.Г.Селиванов, В.Л.Телегди "Методические заметки. Гравитация, фотоны, часы. УФН, 169, №10) , тогда не имеет никакого значения прошел фотон сквозь оболочку или не прошел. Разумеется, если он не прошел сквозь нее вследствие переизлучения.

Munin в сообщении #597800 писал(а):

"Покраснение" пропорционально гравитационному потенциалу, который можно (приближённо, но с достаточной точностью) рассчитать по теории Ньютона.

Насколько я понимаю, по крайней мере градиент гравитационного поля внутри массивной сферы равен нулю. Если гравитационный потенциал при этом тоже равен нулю, то фотон должен "посинеть" (поскольку гравитационный потенциал в точке где мы находимся не нулевой, мы хоть и на отдалении, но не на бесконечности). Если гравитационный потенциал не равен нулю, тогда фотон "покраснеет". Тогда получается любопытная ситуация, атом никуда не притягивается, тем не менее находится в гравитационном поле.
А из теории Ньютона получается, поскольку гравитационный потенциал скалярная величина, что он внутри сферы не равен нулю. Надеюсь, я ничего не перепутал?
Кстати, пространство-время внутри сферы должно ведь быть плоским?

-- Вс июл 22, 2012 15:45:23 --

Утундрий в сообщении #597907 писал(а):

посему ответ - одинаково

Что именно одинаково? В смысле, фотон и не "покраснеет" и не "посинеет", а останется "естественного" цвета?

[Утундрий]

vicont
Внутри полости пространство-время - плоское, так что распространяясь там фотон не краснеет и не синеет.

[vicont]

Утундрий в сообщении #597926 писал(а):

Внутри полости пространство-время - плоское, так что распространяясь там фотон не краснеет и не синеет.

Ну внутри это понятно. Но мы то снаружи регистрируем.
Вы хотите сказать, что атом внутри сферы излучит более синий фотон, чем атом, находящийся на поверхности сферы?

[Утундрий]

vicont в сообщении #597928 писал(а):

атом внутри сферы излучит более синий фотон, чем атом, находящийся на поверхности сферы?

Вам нужно серьёзно поработать над умением словесно выражать то, что вы на самом деле желаете спросить. Прекрасно будет, если вопрос будет сформулирован в терминах наблюдаемых явлений, но для начала и просто мало-мальски вменяемой постановки задачи будет достаточно.

[Munin]

Утундрий в сообщении #597907 писал(а):

в пренебрежении покраснения на преодоления вещества

каковаго свершить не возможно поелику условие гласит однозначно.

vicont в сообщении #597921 писал(а):

Насколько я понимаю, по крайней мере градиент гравитационного поля внутри массивной сферы равен нулю.

А внутри толщи самой сферы - не нулю.

vicont в сообщении #597921 писал(а):

Тогда получается любопытная ситуация, атом никуда не притягивается, тем не менее находится в гравитационном поле.

Ну и что в этом любопытного? В электростатике поле характеризуется и напряжённостью, и потенциалом. В гравитации, даже больше, и метрическим тензором, и связностью, и тензором кривизны Римана. Они могут обращаться в нуль неодновременно (метрический тензор - в единицу, соответственно).

[vicont]

Хорошо. Уточним условия задачи.
В сфере есть отверстие, размер которого, достаточен для того, чтобы пролетел фотон, не взаимодействуя с веществом. В то же время размер отверстия пренебрежимо мал по сравнению с размерами сферы.
Вот через это отверстие и вылетает фотон, излученный атомом внутри сферы.

[Munin]

Ответ от этого не поменяется. Фотон будет взаимодействовать с гравитацией вещества.