Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Иваницкая О.С. -> "Лоренцев базис и гравитационные эффекты в эйнштейновой теории тягорения" -> 38

Лоренцев базис и гравитационные эффекты в эйнштейновой теории тягорения - Иваницкая О.С.

Иваницкая О.С. Лоренцев базис и гравитационные эффекты в эйнштейновой теории тягорения — Наука и техника, 1979. — 336 c.
Скачать (прямая ссылка): lorencbazisigrav1979.djvu
Предыдущая << 1 .. 32 33 34 35 36 37 < 38 > 39 40 41 42 43 44 .. 126 >> Следующая


Это побудило Машхуна [424] пересмотреть вопрос, и он выявил новый эффект ОТО — эффект дифференциального отклонения поляризованных лучей в поле вращающейся массы. Из общековариантных уравнений Максвелла Машхун нашел, что разность углов отклонения право- и левополяризованных

*) В рамках квантовой теории в поле Керра гравитационный эффект Фарадея рассматривался Ю. С. Владимировым и И. Ф. Исхаковым [419] и недавно Лайтером («Nuovo Cimento», 1978, В44, 275).

102 лучей при распространении по оси вращения гравитирующей массы равна

(эф. 89) (AO)a,m = Є+ - в. = AaK^ , (10.7)

где А — числовой множитель порядка единицы, X — длина волны. Согласно [425], для керровской черной дыры эффект может составить около одной угловой минуты для излучения с частотой 4-Ю8 Гц. Подчеркнем, что предсказанный эффект 89 и эффект, согласно [422, 423], обнаруженный наблюдениями за пульсарами, относятся к различным условиям распространения лучей.

10.7. Фокусировка в гравитационной сферически-симмет-ричной линзе. Пусть на гравитирующую массу из бесконечности падает параллельный пучок лучей света. Из-за эйнштейнова эффекта отклонения (эффект 23) после прохождения области сильного гравитационного поля лучи могут сфокусироваться на конечном расстоянии от источника поля (по крайней мере, те из них, которые имеют равные прицельные параметры). На этот эффект впервые указал Кроммелин [426], а подробное рассмотрение проведено в работах [427— 429]. Фокусировка лучей происходит позади массы на расстоянии (рис. 11) [430,431]

(эф. 90) F = R2/8m (10.8)

от нее. Здесь R — радиус массы, лучи касаются ее поверхности. Для Солнца это фокусное расстояние превышает размеры солнечной системы [430]. Из-за большого фокусного расстояния эффект гравитационной линзы может наблюдаться лишь в том случае, когда линзой служит далекая звезда. Например, в работах [432, 433] обсуждается возможность наблюдения эффекта 90 в 1988 г., когда звезда 40 Eri-A будет закрывать более далекую звезду. На новую возможность, состоящую в наблюдении эффекта 90 для радиоисточников (квазаров), было недавно указано [434]. На основании анализа 208 квазаров утверждается, что квазары ЗС 268.4 и ЗС 286 являются подходящими кандидатами для проверки эффекта гравитационной линзы.

Рис. 11

103 10.8. Гравитационный эффект усиления яркости. Если бы наблюдатель мог пройти через фокус, он зафиксировал бы яркую вспышку света. Вспышка, однако, вызывается не только перераспределением потока излучения вследствие фокусировки (как в случае негравитационных линз), но и дополнительным гравитационным эффектом усиления яркости излучателя [417, 430, 431]. Коэффициент усиления, согласно [417] (рис. 11), равен

где I0 — интенсивность падающей волны. В поле Шварцшильда усиление может составить до 10 тА,-1, где К — длина волны [430]. В силу сферической симметрии поля Шварцшильда усиление будет максимальным, если источник расположен «точно позади» гравитационной линзы [430, 431].

10.9. Эффекты изображений в гравитационной линзе. Сначала остановимся на эффекте «собственной гравитационной линзы» [352, 435]. Гравитирующая масса отклоняет не только проходящие мимо нее лучи света, но и ею испускаемые. Это ведет к тому, что лучи, испущенные частью звезды, «невидимой» (согласно НТТ) для предполагаемого наблюдателя, расположенного в тени за линзой в сильном поле тяготения из-за отклонения в гравитационном поле излучателя, могут быть им зафиксированы (рис. 12). Видимое изображение излучателя с учетом этого эффекта оказывается большим, чем в отсутствие гравитационного отклонения лучей света. Если радиус звезды приближается к гравитационному, то ее диск может увеличиться вследствие эффекта собственной гравитационной линзы приблизительно в 2,59 раза [435].

В другой ситуации, когда наблюдатель и источник расположены на одной линии, проходящей через центр гравитирующей массы, из-за линзоподобного действия поля Шварцшильда наблюдатель зафиксирует вокруг массы светящийся круг с угловым радиусом [1, II, с. 436]

(эф. 91) Amp =

'п 1

E =

^mr Агв

(10.9)

Ь*(ГА+Гв)%

/77

/\Q

Рис. 12

Рис. 13

104 (эф. 92) (10.10)

где ? _ радиус линзы, T1 — расстояние от наблюдателя до линзы. Если же наблюдатель сместится в сторону от своего прежнего положения, то вместо круга будут наблюдаться две светящиеся точки на некотором расстоянии от истинного положения излучателя, а также ряд других изображений, подробно описанных в работах [436, 437].

10.10. Усиление и фокусировка во вращающейся гравитационной линзе. Разница между коэффициентами усиления в поле Керра и Шварцшильда, выделяющая влияние линейных по параметру а членов, равна [417]

AaE2

(эф. 93) AAmp=---^- (10.11)

(обозначения те же, что и в уравнении (10.9)). В этом эффекте также проявляется асимметрия: для лучей, распространяющихся в прямом по отношению к направлению вращения массы направлении, коэффициент усиления больше, чем для обратного движения с тем же прицельным параметром. Как было установлено в п. 4.7, эти лучи отклоняются на меньший угол. Поэтому при расположении источника излучения, линзы и наблюдателя на одной прямой фокус оказывается смещенным и лежит вне этой линии.
Предыдущая << 1 .. 32 33 34 35 36 37 < 38 > 39 40 41 42 43 44 .. 126 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed