Tập tin:Newton versus Schwarzschild trajectories.gif

Newton_versus_Schwarzschild_trajectories.gif(800×526 điểm ảnh, kích thước tập tin: 2,17 MB, kiểu MIME: image/gif, có lặp, 500 khung ảnh, 15 s)

Lưu ý: Do hạn chế kỹ thuật, các hình nhỏ của những hình GIF có độ phân giải cao, chẳng hạn tập tin này, sẽ không phải là hình động.

Miêu tả

Miêu tả
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).
Ngày
Nguồn gốc Tác phẩm được tạo bởi người tải lên - Mathematica Code
Tác giả Yukterez (Simon Tyran, Vienna)
Phiên bản khác 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.

Giấy phép

Tôi, người giữ bản quyền tác phẩm này, từ đây phát hành nó theo giấy phép sau:
w:vi:Creative Commons
ghi công chia sẻ tương tự
Tập tin này được phát hành theo Giấy phép Creative Commons Ghi công–Chia sẻ tương tự 4.0 Quốc tế.
Bạn được phép:
  • chia sẻ – sao chép, phân phối và chuyển giao tác phẩm
  • pha trộn – để chuyển thể tác phẩm
Theo các điều kiện sau:
  • ghi công – Bạn phải ghi lại tác giả và nguồn, liên kết đến giấy phép, và các thay đổi đã được thực hiện, nếu có. Bạn có thể làm các điều trên bằng bất kỳ cách hợp lý nào, miễn sao không ám chỉ rằng người cho giấy phép ủng hộ bạn hay việc sử dụng của bạn.
  • chia sẻ tương tự – Nếu bạn biến tấu, biến đổi, hoặc làm tác phẩm khác dựa trên tác phẩm này, bạn chỉ được phép phân phối tác phẩm mới theo giấy phép y hệt hoặc tương thích với tác phẩm gốc.

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

Chú thích

Ghi một dòng giải thích những gì có trong tập tin này
orbit aroud a central mass, comparison Newton vs Einstein

Khoản mục được tả trong tập tin này

mô tả

Giá trị nào đó không có khoản mục Wikidata

Lịch sử tập tin

Nhấn vào ngày/giờ để xem nội dung tập tin tại thời điểm đó.

Ngày/giờHình xem trướcKích cỡThành viênMiêu tả
hiện tại18:47, ngày 30 tháng 9 năm 2021Hình xem trước của phiên bản lúc 18:47, ngày 30 tháng 9 năm 2021800×526 (2,17 MB)Yukterezrevert vandalism
15:03, ngày 14 tháng 3 năm 2020Hình xem trước của phiên bản lúc 15:03, ngày 14 tháng 3 năm 2020777×514 (7,97 MB)Bürgerentscheidframes reduced and slightly resized to fit 100 MP limit
19:36, ngày 11 tháng 7 năm 2018Hình xem trước của phiên bản lúc 19:36, ngày 11 tháng 7 năm 2018800×526 (2,17 MB)Yukterezchoosing dt/dτ instead of dτ/dt for the time dilation factor to fit existing conventions
08:31, ngày 13 tháng 2 năm 2017Hình xem trước của phiên bản lúc 08:31, ngày 13 tháng 2 năm 2017800×526 (2,17 MB)Yukterezreduced filesize by 1MB by reducing the colors
08:15, ngày 13 tháng 2 năm 2017Hình xem trước của phiên bản lúc 08:15, ngày 13 tháng 2 năm 2017800×526 (3,1 MB)YukterezUser created page with UploadWizard

Chưa có trang nào ở Wikipedia tiếng Việt liên kết đến tập tin này.

Sử dụng tập tin toàn cục

Những wiki sau đang sử dụng tập tin này:

Đặc tính hình