עיוות כבידתי של מסלול קרני האור

מתוך אסטרופדיה
קפיצה אל: ניווט, חיפוש

עיוות כבידתי של מסלול קרני האור(Light Deflection)

אחת התחזיות המתקבלות מתורת היחסות הכללית של איינשטיין ( Albert Einstein), הינה כי מסלולה של קרן אור ישתנה בנוכחות שדה כבידה (ראה גם עידוש כבידתי). המשמעות היא, שכאשר מסלול קרני האור היוצאות מכוכב עובר בסמוך לגוף מאסיבי, כגון השמש, מיקומו הנראה על פני כיפת השמיים יהיה שונה ממקומו "האמיתי".

בשנת 1919, 4 שנים לאחר פרסום תורת היסות הכללית, אוששה טענה זו של אינשטיין, באמצעות תצפית על מיקומם של כוכבים הנמצאים בסמוך לשמש, בעת ליקוי חמה.

תוצא זה של היחסות הכללית אומת, בדיוק גבוה ע"י תצפיות באורכי גל שונים ובמרחקים זוויתים שונים מהשמש.

תורת היחסות הכללית של איינשטיין חוזה כי השינוי הזוויתי במקומו של כוכב כתוצאה משדה הכבידה של השמש יהיה בקרוב:

\Delta\phi=\frac{2\mu}{c^{2}E}\frac{\sin{\psi}}{1+\cos{\psi}}

כאשר Δψ הינה הסטייה ברדיאנים, E הינו המרחק ארץ שמש, m הינו קבוע הגרביטציה ההליוצנטרי (Heliocentric Gravitational Constant ), c מהירות האור ו- ψ הזווית כוכב-ארץ-שמש.

לשם המחשה –עבור כוכב במרחק זוויתי של רבע מעלה מהשמש (או על שפת הדיסקה הנראית של השמש) הסטייה עומדת על 1.866 שניות קשת, במרחק של מעלה אחת מהשמש הסטייה היא 0.466 שניות קשת ובמרחק של 90 מעלות מהשמש הסטייה עומדת על 0.004 שניות קשת.

הנוסחה הנ"ל , מניחה כי העצם שפולט את האור נמצא באינסוף, כך שעבור כוכבי הלכת, למשל, הערכים האמיתיים שונים במקצת מהמתקבל מהנוסחה הנ"ל.