წითელი წანაცვლება

წითელი წანაცვლება, წითელი ძვრა — ქიმიურ ელემენტთა სპექტრალური ზოლის ძვრა წითელ (გრძელტალღიან) მხარეს. ეს მოვლენა არის დოპლერის ეფექტის ანუ გრავიტაციული წითელი წანაცვლების გამოვლენა ან მათი კომბინაცია. სპექტრალური ზოლის ძვრას იისფერ (მოკლეტალღიან) მხარეს იისფერ ძვრას უწოდებენ.

წითელი წანაცვლება

წითელი წანაცვლების თეორია

ორივე შემთხვევაში, დოპლერის ეფექტის ან ფარდობითობის ზოგადი თეორიის, ძვრის პარამეტრი $~z$ გამოითვლება როგორც $z={(\lambda _{0}-\lambda _{e}) \over \lambda _{e}}$

წყაროს დოპლერისებრი ტალღის სიგრძის ძვრა მოძრაობის დროს სხივური სისწრაფით $~v_{r}$ და სრული სისწრაფით $~v$ უტოლდება $z_{D}={\frac {1+v_{r}/c}{\sqrt {1-(v/c)^{2}}}}-1$

გრავიტაციული წითელი წანაცვლების არსებობა იწინასწარმეტყველა ალბერტ აინშტაინმა მის მიერ ფარდობითობის ზოგადი თეორიის დამუშავების დროს.

ხაზოვანში ნიუტონის პოტენციალის მიმართ $~V$ მიახლოვების $z_{G}={\frac {(V_{0}-V_{e})}{c^{2}}}$ , სადაც $~V_{e}$ და $~V_{o}$ გამოსხივების რეგისტრაციის და გამოსხივების წერტილში გრავიტაციული პოტენციალის შესაბამისია.

$~z_{G}>0$ იმ შემთხვევაში, როცა გამოსხივების წერტილში პოტენციალი მოდულით მეტია.

მასიური კომპაქტური ობიექტებისთვის ძლიერი მიზიდულიობის ველით (მაგ. ნეიტრონული ვარსკვლავი და შავი ხვრელი) საჭიროა ზუსტი ფორმულების გამოყენება. კერძოდ, გრავიტაციული წითელი წანაცვლება სფერული სხეულის სპექტრში მასით $~M$ და რადიუსით $~R$

$R>R_{G}={\frac {2GM}{c^{2}}}$

($~R_{G}$ - გრავიტაციული რადიუსი, $~G$ - გრავიტაციული მუდმივა) გამოვლინდება შემდეგით $z_{G}=\left(1-{\frac {R_{G}}{R}}\right)^{-{\frac {1}{2}}}-1$

დაკვირვება წითელ წანაცვლებაზე

ყოველი ქიმიური ელემენტი შთანთქავს ან ასხივებს ელექტრომაგნიტურ ტალღას მკაცრად გარკვეულ სიხშირეზე. ამიტომ ყოველი ქიმიური ელემენტი სპექტრში ქმნის განუმეორებელ სურათს, რომელიც სპექტრალური ანალიზის დროს გამოიყენება. ასე რომ დოპლერის ეფექტის და/ან ფარდობითობის ზოგადი თეორიისას დაშორებული ობიექტების, მაგალითად ვარსკვლავების, გამოსხივების სიხშირე შეიძლება შეიცვალოს (მოიმატოს ან შემცირდეს), და ზოლები შესაბამისად იქნება დაძრული სპექტრის წითელ (გრძელტალღიან) ან იისფერ (მოკლეტალღიან) მხარეს, თავისი განუმეორებელი ფარდობითი მდებარეობის შენახვით. ზუსტად ზოლების ძვრას წითელ მხარეს (ჩვენს მიმართ ობიექტეის დაშორებით გამოვლენილი) უწოდებენ „წითელ წანაცვლებას“.

იუმორი

ველომრბოლელთა შორის ცნობილი რეკომენდაციაა: „შეიძინე წითელი ველოსიპედი, წითელი უფრო სწრაფია“. ეს „ეფექტი“ ხუმრობით აიხსნება წითელი წანაცვლების მოქმედებით: რაც უფრო სწრაფად გვშორდება ველოსიპედისტი, მით უფრო მეტად მისი ველოსიპედის ფერი იძვრის წითლისკენ, დოპლერის ეფექტის შედეგად. ეს ხუმრობა სხვა სატრანსპორტო საშუალებების მიმართაც გამოიყენება, აგრეთვე სპორტული ამუნიციის და ტანსაცმლის მიმართ.

რესურსები ინტერნეტში

• „წითელი წანაცვლება“ — სტატია ფიზიკის ენციკლოპედიაში