Гравитационное замедление времени влечёт за собой ещё один эффект, названный эффектом Шапиро (также известный как гравитационная задержка сигнала).
Из-за этого эффекта в поле тяготения электромагнитные сигналы идут дольше, чем в отсутствие этого поля.
История открытия
Впервые эффект был отмечен в 1964 году американским астрофизиком Ирвином Шапиро. Шапиро предложил эксперимент, в ходе которого радиоволны отражались от поверхности Венеры и Меркурия и возвращались на Землю. Вычисления Шапиро предсказывали, что при некотором расположении Земли, Солнца и Венеры ожидаемое время задержки сигнала в результате воздействия гравитационного поля Солнца будет порядка 200 микросекунд.
Первые экспериментальные данные, полученные в 1966—1967 годах в обсерватории MIT, совпали с предсказаниями Шапиро. С тех пор поправки были подтверждены более точными экспериментами как в Солнечной системе, так и в компактных системах двойных звёзд.
Вычисление задержки
Вычисление задержки времени для света в поле точечной массы
Для светового сигнала, проходящего мимо точечной массы , задержка может быть вычислена по следующей формуле:
Здесь — единичный вектор, направленный от наблюдателя к источнику, а — единичный вектор, направленный от наблюдателя к гравитирующей точке.
Формула может быть переписана в другом виде:
где — эффективное увеличение пути света, а — радиус Шварцшильда притягивающей массы.
Примечания
Ссылки Обнаружена нейтронная звезда очень большой массы (иллюстрация эффекта Шапиро)
Категория:Релятивистские и гравитационные явления