Красное смещение.

[Mel_S]

Я где-то читал, что существует некое "гравитационное красное смещение", которое возникает из-за взаимодействия электромагнитного излучения с гравитационным полем. Теория Большого Взрыва объясняет красное смещение излучения далеких галактик как результат их разлета.

1) Можно ли как-то отличить эти 2 вида красных смещений?

2) Можно ли объяснить красное смещение галактик как чисто гравитационное?

[Klapaucius]

Похожая тема уже была не так давно
https://astronomy.ru/forum/index.php/topic,27109.0.html
И статья оттуда, именно о том, что такое гравитационное смещение:
http://data.ufn.ru//ufn99/ufn99_10/Russian/r9910d.pdf
Это не то же самое, что релятивистский эффект Допплера (в котором нет гравитации или ускорения, только взаимная скорость), но применительно к космологии я пас что-либо объяснять, см. тему.
И ещё есть несколько статей Сергея Попова на эту тему, например
http://www.astronet.ru/db/msg/1194830

[Knox]

как я понимаю размеры горизонта событий у ЧД обусловлены красным гравитационным смещением? т.е. гравитация сводит частоту ЭМ излучения к приблизительно нулевой?

[Stepa]

Стоп-стоп-стоп.
Если вы сидите вне ЧД, но близко к горизонту, то все излучение Вселенной испытывает голубое смещение. А внутри ЧД вообще нет направлений "наружу".

[Knox]

почему голубое? направления наружу нет из-за кривизны пространства-времени? тяжело для восприятия, не правда-ли?

[Klapaucius]

Представим 2 взаимно неподвижных наблюдателя: один из них находится вблизи гравитирующей массы, а другой вдали.
Относительно дальнего наблюдателя любые часы ближнего будут идти медленнее на известную величину, а с точки зрения ближнего часы удалённого - быстрее на ту же величину (в обратном соотношении). Отсюда кванты света, излученные при одинаковом физическом процессе (то есть обладающей одной и той же энергией относительно излучателя) будут для удалённого наблюдателя, после вылета из гравитационного поля, более красными (обладающие меньшей энергией, чем свои такие же). А для наблюдателя в сильном поле, после "падения" издалека - "посиневшими" относительно своих, эталонных.
В случае же эффекта Допплера без влияния гравитации ситуация симметрична - для взаимно движущихся наблюдателей фотоны будут посиневшими или покрасневшими для обоих одинаково; так чтобы они не смогли понять, кто из них движется "на самом деле".

[Александр Хороших]

Можно так объяснить гравитационное красное смещение: выбираясь из гравитационной "ямы", любая частица теряет энергию (но по закону сохранения растёт потенциальная, конечно же!). Обычная частица будет терять кинетическую энергию, фотон же не может уменьшить свою скорость, т. к. он может лететь лишь с одной скоростью, как вы понимаете (в вакууме, разумеется). Поэтому он уменьшает свою энергию по другому - увеличивает длину волны, или "краснеет".

[Himik]

Стоп-стоп-стоп.
Если вы сидите вне ЧД, но близко к горизонту, то все излучение Вселенной испытывает голубое смещение. А внутри ЧД вообще нет направлений "наружу".

А излучение Хокинга?
http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%98%D0%B7%D0%BB%D1%83%D1%87%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5_%D0%A5%D0%BE%D0%BA%D0%B8%D0%BD%D0%B3%D0%B0

[Marlin]

По теории Хокинга тепловое излучение не из нутри черной дыры, а с поверхности горизонта событий.

[Knox]

Представим 2 взаимно неподвижных наблюдателя: один из них находится вблизи гравитирующей массы, а другой вдали.
Относительно дальнего наблюдателя любые часы ближнего будут идти медленнее на известную величину, а с точки зрения ближнего часы удалённого - быстрее на ту же величину (в обратном соотношении). Отсюда кванты света, излученные при одинаковом физическом процессе (то есть обладающей одной и той же энергией относительно излучателя) будут для удалённого наблюдателя, после вылета из гравитационного поля, более красными (обладающие меньшей энергией, чем свои такие же). А для наблюдателя в сильном поле, после "падения" издалека - "посиневшими" относительно своих, эталонных.
В случае же эффекта Допплера без влияния гравитации ситуация симметрична - для взаимно движущихся наблюдателей фотоны будут посиневшими или покрасневшими для обоих одинаково; так чтобы они не смогли понять, кто из них движется "на самом деле".

 как я понимаю легче былобы воспринимать информацию связав бы эффекты ТО со скоростью течения времени(что вы и сделали) а её с периодом колебания, период в свою очередь с частотой

тем не менее спасибо

[Klapaucius]

Да, извиняюсь, я опустил эту цепочку. Часы калибруются по известным процессам. Удалённые часы, находящиеся в других условиях (движущиеся или вблизи других больших масс) будут измерять "свои" такие же процессы так же по определению (просто там их так откалибруют), но "наши" процессы и часы по их времени будут идти с другой скоростью. "Замедленный" фотон - "красный" фотон.


Кстати по поводу статьи Окуня (та ссылка pdf что я привёл выше, см. п.5 и заключение) и объяснения C-300.
После прочтения статьи кажется что это объяснение неверно, но возможно это не так при ближайшем рассмотрении.
По старой, ньютоновской теории луч света, вылетая из гравитационного поля, смещал свой спектр на ту же величину, что известна из опыта и общей теории относительности. Но он при этом терял свою скорость. А если исходить из разного хода часов, то получается, что в гравитационном поле и сама скорость света меньше. То есть она растёт при вылете оттуда. Тем не менее, если рассмотреть цепочку наблюдателей на пути этого луча, то для кажого из них локальная его скорость, вблизи наблюдателя, будет в точности равна c. Но луч будет всё "краснее". И то и другое из-за того, что у каждого из них свой ход часов и свой локальный стандарт длины.