Fayl:Newton versus Schwarzschild trajectories.gif

Vikipediya saytından
Naviqasiyaya keç Axtarışa keç

Newton_versus_Schwarzschild_trajectories.gif(800 × 526 piksel, fayl həcmi: 2,17 MB, MIME növü: image/gif, ilmələnib, 500 çərçivə, 15 s)

Qeyd. Yüksək ayırdetmə dəqiqliyinə malik belə GIF-təsvirlərinin animasiyası texniki səbəblərdən mümkün deyil.

Bu fayl "Vikimedia Commons"dadır
və digər layihələrdə istifadə edilə bilər.
təsvir səhifəsi
təsvir səhifəsi
Faylın təsvir səhifəsinə get

Xülasə

İzah
English: Comparison of a testparticle's trajectory in Newtonian and Schwarzschild spacetime in the strong gravitational field (r0=10rs=20GM/c²). The initial velocity in both cases is 126% of the circular orbital velocity. φ0 is the launching angle (0° is a horizontal shot, and 90° a radially upward shot). Since the metric is spherically symmetric the frame of reference can be rotated so that Φ is constant and the motion of the test-particle is confined to the r,θ-plane (or vice versa).
Tarix
Mənbə Öz işi - Mathematica Code
Müəllif Yukterez (Simon Tyran, Vienna)
Digər versiyalar Kerr orbit, a=0.9

Equations of motion

Newton

In spherical coordinates and natural units of , where lengths are measured in and times in , the motion of a testparticle in the presence of a dominant mass is defined by

The initial conditions are

The overdot stands for the time-derivative. is the angular coordinate, the local elevation angle of the test particle, and it's velocity.

and , where the kinetic and potential component (all in units of ) give the total energy , and the angular momentum, which is given by (in units of ) where is the transverse and the radial velocity component, are conserved quantities.

Schwarzschild

The equations of motion [1] in Schwarzschild-coordinates are

which is except for the term identical with Newton, although the radial coordinate has a different meaning (see farther below). The time dilation is

The coordinates are differentiated by the test particle's proper time , while is the coordinate time of the bookkeeper at infinity. So the total coordinate time ellapsed between the proper time interval

is

The local velocity (relative to the main mass) and the coordinate celerity are related by

for the input and for the output of the transverse and

or the other way around for the radial component of motion.

The shapiro-delayed velocity in the bookeeper's frame of reference is

and

The initial conditions in terms of the local physical velocity are therefore

The horizontal and vertical components differ by a factor of

because additional to the gravitational time dilation there is also a radial length contraction of the same factor, which means that the physical distance between

and is not but

due to the fact that space around a mass is not euclidean, and a shell of a given diameter contains more volume when a central mass is present than in the absence of a such.

The angular momentum

in units of and the total energy as the sum of rest-, kinetic- and potential energy

in units of , where is the test particle's restmass, are the constants of motion. The components of the total energy are

for the kinetic plus for the potential energy plus , the test particle's invariant rest mass.

The equations of motion in terms of and are

or, differentiated by the coordinate time

with

where in contrast to the overdot, which stands for , the overbar denotes .

For massless particles like photons in the formula for and is replaced with and the in the equations of motion set to , with as Planck's constant and for the photon's frequency.

Lisenziya

I, the copyright holder of this work, hereby publish it under the following license:
w:az:Creative Commons
istinad bənzər paylaşma
This file is licensed under the Creative Commons Attribution-Share Alike 4.0 International license.
Azadsınız:
  • paylaşmaq – əsəri köçürmək, paylamaq və ötürmək üçün
  • remiks etmək – əsəri adaptasiya etmək
Aşağıdakı şərtlərə riayət etməklə:
  • istinad – Müvafiq kredit verməlisiniz, lisenziyaya bir keçid verməlisiniz və dəyişikliklərin olub olmadığını bildirməlisiniz. Bunu hər hansı bir ağlabatan şəkildə edə bilərsiniz, ancaq lisenziyalaşdırıcının sizi və ya istifadənizi təsdiqləməsini təklif edən bir şəkildə deyil.
  • bənzər paylaşma – Əsəri remix edirsinizsə, dəyişdirirsinizsə və ya üzərində iş aparırsınızsa, öz töhfələrinizi orijinalda olduğu kimi eyni və ya uyğun lisenziya altında yayımlamalısınız.

References

  1. Cole Miller for the Department of Astronomy, University of Maryland: ASTR 498, High Energy Astrophysics

Usage in Wikipedia Articles

en.wikipedia.org

de.wikipedia.org

ru.wikipedia.org

es.wikipedia.org

zh.wikipedia.org

Captions

Add a one-line explanation of what this file represents
orbit aroud a central mass, comparison Newton vs Einstein

Items portrayed in this file

təsvir edir

copyrighted ingilis

21 may 2016

media type ingilis

image/gif

Faylın tarixçəsi

Faylın əvvəlki versiyasını görmək üçün gün/tarix bölməsindəki tarixlərə klikləyin.

Tarix/VaxtMiniatürÖlçülərİstifadəçiŞərh
hal-hazırkı18:47, 30 sentyabr 202118:47, 30 sentyabr 2021 tarixindəki versiyanın miniatür görüntüsü800 × 526 (2,17 MB)Yukterezrevert vandalism
15:03, 14 mart 202015:03, 14 mart 2020 tarixindəki versiyanın miniatür görüntüsü777 × 514 (7,97 MB)Bürgerentscheidframes reduced and slightly resized to fit 100 MP limit
19:36, 11 iyul 201819:36, 11 iyul 2018 tarixindəki versiyanın miniatür görüntüsü800 × 526 (2,17 MB)Yukterezchoosing dt/dτ instead of dτ/dt for the time dilation factor to fit existing conventions
08:31, 13 fevral 201708:31, 13 fevral 2017 tarixindəki versiyanın miniatür görüntüsü800 × 526 (2,17 MB)Yukterezreduced filesize by 1MB by reducing the colors
08:15, 13 fevral 201708:15, 13 fevral 2017 tarixindəki versiyanın miniatür görüntüsü800 × 526 (3,1 MB)YukterezUser created page with UploadWizard

Bu faylı istifadə edən səhifə yoxdur.

Faylın qlobal istifadəsi

Bu fayl aşağıdakı vikilərdə istifadə olunur:

Metaməlumatlar