문서의 임의 삭제는 제재 대상으로, 문서를 삭제하려면 삭제 토론을 진행해야 합니다. 문서 보기문서 삭제토론 적색편이 (문단 편집) === 중력장의 영향 === 중력 적색 편이(Gravitational Redshift)라고 한다. 아인슈타인 편이(Einstein shift)라고도 부른다. 중력은 시간의 흐름이 빠른 쪽에서 느린 쪽으로 향한다. 이는 달리 말하자면 중력을 따라 내려가면 시간의 흐름이 느려지고, 반대로 거슬러 올라가면 빨라진다. 그런데 시간이 빨리 흐른다는 것은 어떤 파동의 주기가 '''큰 값'''으로 측정됨을 뜻한다. 따라서 진동수는 내려가고, 적색편이가 일어난다. 다른 관점으로 에너지를 기준으로 설명할 수도 있다. 광자가 항성의 중력장 밖으로 뛰쳐나오면서 에너지를 일부 잃는다. 에너지를 잃었다는 것은 광자 하나의 에너지가 줄어들었음을 뜻하며, 결국 빛의 진동수는 낮아진다. 태양과 같은 항성에서 나오는 빛은 항성의 표면에서 출발하여 중력장을 거스르면서 시간의 흐름이 빠른 쪽으로 이동한다. 이 빛을 우리가 관측하면 원래보다 진동수가 낮아진다.[* 사실 지구는 태양의 중력장 안에 있어서 태양계 바깥에서 온 빛이 태양의 중력장으로 진입하면서 청색편이가 아주 약간 일어날 수 있다. 하지만 __항성의 표면~항성의 중력권 밖__ 사이의 중력 퍼텐셜 차는 __태양계 바깥~지구__ 사이의 차이보다 훨씬 커서, 거의 상쇄되지 않는다.] 에너지의 관점으로 적색편이를 설명해 보자. 광자는 실제로는 질량을 갖지는 않지만 빛이 갖는 관성질량을 한번 생각해보자. {{{+2 [math( E=m_{p}c^{2})]}}} 를 통해서 {{{+2 [math( m_{p} = \frac {E}{c^{2}}=\frac{hf}{c^{2}})]}}} 임을 알 수 있다. 이때 [math(m_{p})]는 광자의 관성 질량이다. 질량이 M이고 반지름이 반지름이 R인 항성에서 발원한 빛이 이 항성을 탈출하기 까지 손실한 에너지를 한번 알아보자. 빛이 발원 했을 때의 진동수를 f라고 하면 초기 에너지는 다음과 같다. {{{+2 [math( E_{i} = hf + (-G\frac{Mm_{p}}{R}))] }}} 이 빛이 행성을 완전히 탈출 하였을 때의 에너지를 [math( E_{f} )] 라고 하면 이 에너지는 다음과 같다. {{{+2 [math( E_{f} = hf\prime + (-G\frac{Mm_{p}}{\infty}))]}}} 따라서 두 에너지의 차이는 다음과 같다. {{{+2 [math( \Delta E = hf\prime + (-G\frac{Mm_p}{\infty}) - [hf + (-G\frac{Mm_{p}}{R})] = 0) ] }}} {{{+2 [math( \Delta E = hf\prime + 0 - hf +G\frac{M \frac {hf}{c^2}}{R} = 0)] }}} 위의 식을 [math(f\prime)]에 대해 정리하면 다음과 같다. {{{+2 [math( f\prime = f(1 -G\frac{M}{Rc^{2}}))]}}} 위의 식을 파장에 대한 식으로 바꾸게 되면 [math( \lambda )]는 다음과 같다. {{{+2 [math( \lambda \prime =\lambda (\frac{Rc^{2}}{Rc^{2} - GM}) )]}}} 따라서 중력에 의해 적색편이가 일어나는 것을 알 수 있다.저장 버튼을 클릭하면 당신이 기여한 내용을 CC-BY-NC-SA 2.0 KR으로 배포하고,기여한 문서에 대한 하이퍼링크나 URL을 이용하여 저작자 표시를 하는 것으로 충분하다는 데 동의하는 것입니다.이 동의는 철회할 수 없습니다.캡챠저장미리보기