力时间膨胀应用、检验和推论.ppt

广义相对论课堂13引力时间膨胀应用 检验和推论 2011 10 24 课程安排 复习内容 引力时间膨胀新内容 应用 检验和推论 等效原理下次课 弯曲时空数学 怎么判别你的宇航船是否到达黑洞附近 加速 潮汐 星光 时间膨胀 频率红移 N T 几种相对运动导致的时间膨胀 Doppler效应源 接收器相对运动起因不同 Doppler SR纵 横向引力宇宙学 横向Doppler效应 SR时间膨胀效应 为什么 坐标时vs固有时位形空间场景 SR纵向Doppler效应 包含 SR时间膨胀 经典Doppler 相乘or相加 纵向Doppler效应时空图 t t x P P SR纵向Doppler效应 SR时间膨胀效应 经典Doppler t t x P P P V P x x V P 引力时间膨胀推导1 1 t t z P P 加速 自由 Dopplereffectv g h c k 1 v c O 2 一阶效应 经典即可P 增大 减小 1 gh c2偏小偏大 Schwarzschild t t z P P 涉及几个事件 差分 量子 李政道比较SR时间膨胀 理论进化 对应原理自由下落钟相对引力场固定钟静止 什么是固定 静态源 中心or表面一点 加速改变钟走时率 引力场 实际固定未相对运动双生子佯谬加速钟原理 总要转化为惯性钟 物理原理非数学极限 加速改变速度 同时线递升 同时差 不变性原理非基本相互作用 emergingphenoma entropic holographic 记忆法 红移 地球观者观测星光爬出势阱 习题6 8损失能量 频率下降 红移在深势阱中被引力拖慢 引力时钟变慢 高势时间膨胀 N T 不引入自由下落钟瞬时比较1 辅助2 加速系 光信号 1 2 auxiliaryclock辅助钟推导 dt dt 静态static图中标识有问题全局global时间无穷远例题6 2时间弯曲 2 1 viewpoint2nd Nonrel牛顿运动学enough 2 2SR加速系推导 三种推导中限制性条件分别如何体现 1 validtolowestorderinthegravitationalfieldstrength 2 ifthepotential istimedependentandchangesappreciablyinthetimeneededtosendthesignalfromoneclocktotheother thenfails 为什么不能直接测量有引力相比无引力的钟走时率变化 信念or区分不同物理机制Weinberg 3 5 1 and 3 5 2 式 Hartle7 6测量仪器和对象耦合范式同样此原因 都要信号联系 虚假 光 电磁波 频率红移或蓝移 检验半衰期数数目 例题6 1 光线一定要径向发射吗 偏折 红移会变化 重点自由下落钟相对引力场固定钟静止 什么是固定 静态源 中心or表面一点 意义 引力对钟无影响 但不同地点差异 不是潮汐力 常引力场 时间弯曲 时空弯曲 不同地点怎么比较 信号 反之实际中G SR两钟相遇 引力场中双生子 时空弯曲 时间弯曲warped curvedOhanian runsslow geodesic warpSimilaronEarth 范式Indiagram illusionbecausecurveddepictedinflatplane curved warpspacetimeasawhole flatspacetimecurved 关键要有Minkowski观念 Schild sladder 如何确定静止无穷远 精度双曲加速常引力场倒数加速度vs平方反比 范式 哪种推导 表格 不相容 推导时用的牛顿或狭义结果却没有全局平直时空 没有全局惯性系 钟尺 LIF 1907 1915 WEP nooneEEP nongravitationallaws metrictheorySEP GR Metrictheory 1 g munu2 自由粒子测地线3 SR不同在于1怎么来的 决定引力场的场方程不同Brans Dicke scalar tensorEinsteinGR tensor Metrictheory 1 g munu2 测地线Spacetimeisendowedwithasymmetricmetric Thetrajectoriesoffreelyfallingtestbodiesaregeodesicsofthatmetric Inlocalfreelyfallingreferenceframes thenon gravitationallawsofphysicsarethosewritteninthelanguageofspecialrelativity 应用 检验 一般非固定 移动 应用 实验验证无穷远 例题6 2 时空图中tvs时空图固有时赋予坐标 从基本原理到应用和检验最原始直接 最方便实际 引力场静止 运动钟尺网格 雷达回波 引力场中的动钟 相对于固定钟 谁膨胀谁变慢 相对于自由下落钟FFF被研究的指定钟总是固有时 因子叠乘一正一负 唯一工业应用极端重要 GPS 走时率比例差异 rate单位时间 事件 表达 引力红移实验1979Classic