Как ведет себя время внутри массивной сферической оболочки?

Согласно общей теории относительности часы на наших спутниках в атмосфере идут быстрее, чем на Земле, так как они находятся дальше от гравитационного колодца Земли и находятся в свободном падении.

Согласно ньютоновской механике и теореме Гаусса, полая массивная сферическая оболочка не имеет чистого гравитационного поля ни в одной точке внутри оболочки, поскольку геометрия компенсирует притяжение от каждого экстремума.

Я бы предположил, что в ОТО это не меняется (я ошибаюсь?), объект внутри должен свободно падать. Но разве время ведет себя по-разному внутри оболочки и снаружи очень далеко от оболочки?

Возможный дубликат: physics.stackexchange.com/q/43626/2451
FWIW, гравитационное замедление времени является функцией гравитационного потенциала , а не напряженности поля.

Ответы (1)

Да, время пойдет по-другому.

Представьте одиночный фотон, испущенный изнутри оболочки и поглощенный далеко снаружи. Энергия снаружи должна быть меньше, чем энергия внутри, потому что некоторая энергия была «затрачена» на то, чтобы выбраться из гравитационного колодца.

Теперь представьте двух людей, одного внутри, другого снаружи. «Внутренний» посылает радиоволны на некоторой частоте. Допустим, частота радиоволн, которые он излучает, равна Н , время передачи т чтобы передача была Н * т полные периоды.

Его коллега получит передачу, имеющую Н * т также полные периоды.

Но волна, которую он принимает, смещена в красную сторону (см. эксперимент с фотонами). Значит, частота волны у него ниже и время передачи больше. Для человека внутри оболочки время идет медленнее, хотя пространство-время вокруг него плоское.

Я ожидал больше математики, но ваш аргумент был очень ясным и интуитивным. Спасибо !