پرش به محتوا

پرونده:Newton versus Schwarzschild trajectories.gif

محتوای صفحه در زبان‌های دیگر پشتیبانی نمی‌شود
از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد

Newton_versus_Schwarzschild_trajectories.gif(۸۰۰ × ۵۲۶ پیکسل، اندازهٔ پرونده: ۲٫۱۷ مگابایت، نوع MIME پرونده: image/gif، چرخش‌دار، ۵۰۰ قاب، ۱۵ ثانیه)

توجه:به علت مسائل فنی پیش‌نمایش پرونده‌های GIF مانند این پرونده، به صورت متحرک نمایش داده نمی‌شود.

خلاصه

توضیح
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).
تاریخ
منبع اثر شخصی - Mathematica Code
پدیدآور Yukterez (Simon Tyran, Vienna)
دیگر نسخه‌ها 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.

اجازه‌نامه

من، صاحب حقوق قانونی این اثر، به این وسیله این اثر را تحث اجازه‌نامهٔ ذیل منتشر می‌کنم:
w:fa:کرییتیو کامنز
انتساب انتشار مشابه
این پرونده تحت پروانهٔ Creative Commons Attribution-Share Alike 4.0 International منتشر شده است.
شما اجازه دارید:
  • برای به اشتراک گذاشتن – برای کپی، توزیع و انتقال اثر
  • تلفیق کردن – برای انطباق اثر
تحت شرایط زیر:
  • انتساب – شما باید اعتبار مربوطه را به دست آورید، پیوندی به مجوز ارائه دهید و نشان دهید که آیا تغییرات ایجاد شده‌اند یا خیر. شما ممکن است این کار را به هر روش منطقی انجام دهید، اما نه به هر شیوه‌ای که پیشنهاد می‌کند که مجوزدهنده از شما یا استفاده‌تان حمایت کند.
  • انتشار مشابه – اگر این اثر را تلفیق یا تبدیل می‌کنید، یا بر پایه‌ آن اثری دیگر خلق می‌کنید، می‌‌بایست مشارکت‌های خود را تحت مجوز یکسان یا مشابه با ا اصل آن توزیع کنید.

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

عنوان

شرحی یک‌خطی از محتوای این فایل اضافه کنید
orbit aroud a central mass, comparison Newton vs Einstein

آیتم‌هایی که در این پرونده نمایش داده شده‌اند

توصیف‌ها

این خصوصیت مقداری دارد اما نامشخص است.

source of file انگلیسی

تاریخچهٔ پرونده

روی تاریخ/زمان‌ها کلیک کنید تا نسخهٔ مربوط به آن هنگام را ببینید.

تاریخ/زمانبندانگشتیابعادکاربرتوضیح
کنونی‏۳۰ سپتامبر ۲۰۲۱، ساعت ۱۸:۴۷تصویر بندانگشتی از نسخهٔ مورخ ‏۳۰ سپتامبر ۲۰۲۱، ساعت ۱۸:۴۷۸۰۰ در ۵۲۶ (۲٫۱۷ مگابایت)Yukterezrevert vandalism
‏۱۴ مارس ۲۰۲۰، ساعت ۱۵:۰۳تصویر بندانگشتی از نسخهٔ مورخ ‏۱۴ مارس ۲۰۲۰، ساعت ۱۵:۰۳۷۷۷ در ۵۱۴ (۷٫۹۷ مگابایت)Bürgerentscheidframes reduced and slightly resized to fit 100 MP limit
‏۱۱ ژوئیهٔ ۲۰۱۸، ساعت ۱۹:۳۶تصویر بندانگشتی از نسخهٔ مورخ ‏۱۱ ژوئیهٔ ۲۰۱۸، ساعت ۱۹:۳۶۸۰۰ در ۵۲۶ (۲٫۱۷ مگابایت)Yukterezchoosing dt/dτ instead of dτ/dt for the time dilation factor to fit existing conventions
‏۱۳ فوریهٔ ۲۰۱۷، ساعت ۰۸:۳۱تصویر بندانگشتی از نسخهٔ مورخ ‏۱۳ فوریهٔ ۲۰۱۷، ساعت ۰۸:۳۱۸۰۰ در ۵۲۶ (۲٫۱۷ مگابایت)Yukterezreduced filesize by 1MB by reducing the colors
‏۱۳ فوریهٔ ۲۰۱۷، ساعت ۰۸:۱۵تصویر بندانگشتی از نسخهٔ مورخ ‏۱۳ فوریهٔ ۲۰۱۷، ساعت ۰۸:۱۵۸۰۰ در ۵۲۶ (۳٫۱ مگابایت)YukterezUser created page with UploadWizard

این پرونده در هیچ صفحه‌ای به کار نرفته است.

کاربرد سراسری پرونده

ویکی‌های دیگر زیر از این پرونده استفاده می‌کنند:

فراداده