26 Гравитационное красное смещение

В физике, гравитационное красное смещение является проявлением эффекта изменения частоты испущенного некоторым источником света (вообще говоря, любых электромагнитных волн) по мере удаления от массивных объектов, таких как звёзды и чёрные дыры; оно наблюдается как сдвиг спектральных линий близких к массивным телам источников в красную область спектра. Свет, приходящий из областей с более слабым гравитационным полем, испытывает гравитационное синее смещение.Эффекты смещения не ограничиваются исключительно электромагнитным излучением, а проявляются во всех периодических процессах — вдали от массивного объекта де-бройлевские частоты элементарных частиц (фотонов, электронов, протонов) выше, чем на его поверхности, и все процессы идут с большей скоростью. Данный эффект является одним из частных проявлений гравитационного замедления времени.

ОпределениеКрасное смещение принято обозначать символом z:

где: — измеренная длина волны фотона. — лабораторная длина волны фотона.

Гравитационное красное смещение в общей теории относительности для света, излучаемого на расстоянии r от массивного тела и принимаемого на бесконечности, приблизительно равно: где:

— смещение спектральных линий под влиянием гравитации, измеряемое бесконечно удалённым наблюдателем,

— гравитационная постоянная Ньютона,

— масса гравитирующего тела,

— скорость света,

— радиальное расстояние источника от центра тела.

Универсальная формула для изменения частоты, приложимая в любой метрической теории гравитации в условиях применимости приближения геометрической оптики (эйконала): где и — частоты принятого (recieved) и излучённого (emitted) сигнала, соответственно,

и — собственные времена колебаний,

и — 4-скорости приёмника и источника, а

и представляют собой касательный светоподобный вектор (волновой 4-вектор сигнала), параллельно перенесённый вдоль траектории распространения сигнала^[1].

27 Элементы механики жидкости

Общие свойства жидких и газообразных тел 1. Способность как угодно изменять свою форму под действием сколь угодно малых сил. 2. Жидкости и газы ведут себя как упругие тела в отношении деформации всестороннего сжатия и растяжения. 3. Для всякой площадки в жидкостях и газах существует только нормальное

напряжение

, называемое гидростатическим давлением.

4. Величина гидростатического давления в данной точке жидкости и газа одинакова для всех направлений площадки

Давление на поверхности жидкости, произведённое внешними силами, перёдается жидкостью одинаково во всех направлениях.Иная формулировка этого закона: Закон Б. Паскаля (опублик. в 1663) Давление в жидкости или газе перёдается во всех направлениях одинаково и не зависит от ориентации площадки, на которую оно действует. Для иллюстрации закона Паскаля изображена небольшая прямоугольная призма, погруженная в жидкость. Если предположить, что плотность материала призмы равна плотности жидкости, то призма должна находиться в жидкости в состоянии безразличного равновесия. Это означает, что силы давления, действующие на грани призмы, должны быть уравновешены. Это произойдет только в том случае, если давления, т.е. силы, действующие на единицу

поверхности каждой грани, одинаковы: p₁ = p₂ = p₃ = p.

Закон Архимеда На всякое тело, погруженное в жидкость (или газ), действует со стороны этой жидкости (или газа) выталкивающая сила, равная весу вытесненной телом жидкости (или газа), направленная вертикально вверх и приложенная к центру тяжести вытесненного объема

Принцип отвердения Условие равновесия Устойчивое равновесие Неустойчивое равновесие

Барометрическая формула для изотермической атмосферы