Влияет ли гравитационное замедление времени на кажущуюся массу?

Предположим, я нахожусь на высокоэллиптической орбите вокруг какого-то массивного тела. По мере приближения я начинаю ощущать замедление времени из-за гравитационного поля объекта — время для меня начинает течь медленнее, чем для наблюдателя, находящегося дальше. Это означает, что, согласно моей системе отсчета, мой орбитальный период кажется уменьшающимся, учитывая, что ни один из других моих орбитальных элементов, вероятно, не изменится (как для меня, так и для внешнего наблюдателя). Означает ли это, что я измерил бы массу тела больше, чем это сделал бы внешний наблюдатель?

Другой, второстепенный вопрос, который может возникнуть из этого, заключается в том, будет ли в какой-то момент это (или тот факт, что выхлоп моих двигателей будет казаться наблюдателю с более низкой скоростью) значительно повлияет на выигрыш от эффекта Оберта, и если Итак, каков будет эффект и в какой момент это начнет иметь значение.

Вы не почувствуете замедления времени, как вы могли? Ваше время принадлежит вам и никогда не ощущается по-другому. Вы можете обнаружить замедление времени только в чужих часах.
Вы правы, я бы этого не почувствовал, но по сравнению со сторонним наблюдателем я бы ощущал время медленнее.
Взгляните на мой ответ здесь, в котором есть ссылка на объяснение расчетов времени GPS. Существует эффект как общей, так и специальной теории относительности, влияющий на использование GPS, если его не скорректировать. Поправки включают гамма-факторы, и их использование покажет, насколько эффективная масса изменяется в зависимости от местоположения и скорости. физика.stackexchange.com/questions/159688/…

Ответы (3)

В предельном пределе отношения масс орбиты по-прежнему описываются двумя точными параметрами, соответствующими энергии и угловому моменту на единицу массы орбиты, наблюдаемой из бесконечности. Даже на высокоэллиптической прецессирующей орбите эти параметры не меняются. Если жители спутника знают общую теорию относительности, то эти эффекты будут учтены автоматически.

Детали вывода представлены почти в каждой книге по общей теории относительности, но делать это с нуля, начиная только с метрики Шварцшильда, потребовалось бы больше текста, чем вы могли бы уместить в этом посте.

Но если он прецессирует, не означает ли это, что по крайней мере аргумент перицентра меняется?
@AdamHovorka: В общей теории относительности это не параметр орбиты. Полное решение орбиты задается начальным положением и начальной скоростью. Уравнения не предсказывают замкнутые эллиптические кривые, как это делает ньютоновская теория.
Ах, да. Я только что снова совершил ту же ошибку.

Другой, второстепенный вопрос, который может возникнуть из этого, заключается в том, будет ли в какой-то момент это (или тот факт, что выхлоп моих двигателей будет казаться наблюдателю с более низкой скоростью) значительно повлияет на выигрыш от эффекта Оберта, и если Итак, каков будет эффект и в какой момент это начнет иметь значение.

Когда коэффициент замедления времени равен x%, тогда неэффективность качания уменьшается на x% за счет замедления времени.

Доказательство: Фотонная ракета излучает на x% меньше тепла на сожженный килограмм топлива, когда горение происходит в гравитационном колодце, вызывающем гравитационное красное смещение фотонов на x%.

Просто возьмите точку зрения удаленного наблюдателя и используйте закон сохранения энергии. То же количество энергии, которое уходит в гравитационный колодец, выйдет из гравитационного колодца. Менее энергичные фотоны выходят из гравитационного колодца, поэтому из гравитационного колодца выходит более энергичная ракета.

Коэффициент замедления времени может составлять 1000%, поэтому ваше утверждение «Когда коэффициент замедления времени равен x%, тогда неэффективность раскачивания уменьшается на x% за счет замедления времени». неверно (тогда было бы -900%), я думаю, вы хотели сказать, что оно обратно пропорционально.

После продолжения исследования выясняется, что другие аспекты орбиты на самом деле изменятся; об этом свидетельствует прецессия Меркурия. Я спрашивал о том, что произойдет с ньютоновской версией орбиты, если подвергнуть ее замедлению времени, когда, чтобы получить замедление времени, вам нужно полностью отказаться от ньютоновской физики. Орбиты на самом деле даже не являются коническими сечениями; они геодезические. У меня была ошибочная предпосылка.

Однако мне все еще было бы интересно посмотреть, как замедление времени повлияет на эффект Оберта, если бы кто-нибудь мог помочь мне с математикой, потому что, честно говоря, я все еще немного сомневаюсь в математике, стоящей за общей теорией относительности.