Гравитационное поле вращающегося тела

В ньютоновской теории гравитационное поле определяется лишь распределением массы в пространстве, поэтому, сог­ласно этой теории, поля массивного неподвижного шара и такого же вращающегося шара одинаковы. На самом деле это не так. Стационарно вращающийся шар (звезду) по-прежнему можно окружить жесткой пространственной структурой из твердых стержней, точки которой будут пред­ставлять собой трехмерное пространство. Пусть эта система отсчета не вращается относительно удаленных звезд (а сам шар вращается относительно нее). Источник поля теперь не обладает центральной симметрией, так как ось вращения за­дает выделенное направление, в связи с этим и геометрия не будет иметь центральную симметрию. Но если кинетическая энергия вращения источника много меньше его энер­гии покоя mc², пространственная геометрия будет ма­ло отличаться от геометрии, создаваемой неподвиж­ным шаром. Формулы Δl = Δr / √(1 — r_g / r) и τ₂ = τ₁√((1 — r_g / r₂) / (1 — r_g / r₁)) останутся верными, но появится и нечто новое. Материал с сайта http://worldof.school

Прецессия орбиты Меркурия. Достигая перигелия, Меркурий совершает (по наблюдениям) не совсем точный оборот между двумя последовательными положениями перигелия. Это отклонение объясняет общая теория относительности Эйнштейна

Частица, падающая на невращающуюся звезду с ну­левой начальной скоростью, движется вдоль радиу­са (вдоль радиальной пространственной геодезиче­ской). Если звезда вращается, картина меняется. Частица, падающая на звезду в экваториальной пло­скости, будет отклоняться от радиуса. На языке ньютоновской теории это интерпретировалось бы как результат действия гравитационной силы, на­правленной перпендикулярно скорости частицы. Эта сила подобна силе Кориолиса — силе инерции, возникающей во вращающейся системе отсчета. Это еще одно проявление эквивалентности сил инерции и сил гравитации (отметим, что в ньютоновской теории гравитационного аналога силы Кориолиса нет). Дело выглядит так, как если бы каждый элемент же­сткой системы отсчета находился в состоянии абсолютно­го (проявляющегося динамически) вращения, угловая ско­рость которого зависит от положения элемента и стремится к нулю при удалении от источника, хотя кине­матически, относительно удаленных звезд, это вращение не проявляется. Угловая скорость вращения элемента мо­жет быть непосредственно измерена по прецессии гиро­скопа, подобно тому как с помощью гироскопа можно из­мерить угловую скорость вращения диска. Все это является следствием сложной структуры пространства-времени в окрестности вращающейся звезды.

На этой странице материал по темам:

• Вращающееся гравитационное поле

• Теория относительности шпоры