کد مقاله | کد نشریه | سال انتشار | مقاله انگلیسی | نسخه تمام متن |
---|---|---|---|---|
10134264 | 1645608 | 2018 | 6 صفحه PDF | دانلود رایگان |
عنوان انگلیسی مقاله ISI
A quantum mechanical interpretation of gravitational redshift of electromagnetic wave
ترجمه فارسی عنوان
یک تفسیر مکانیکی کوانتومی از انتقال قرمز گرانشی موج موج الکترومغناطیسی
دانلود مقاله + سفارش ترجمه
دانلود مقاله ISI انگلیسی
رایگان برای ایرانیان
کلمات کلیدی
انرژی کوانتومی، قرمز شدن گرانشی، جرم مؤثر، فوتون ماده تاریک،
ترجمه چکیده
مشاهده شد که امواج الکترومغناطیسی می توانند تغییرات فرکانس در یک میدان گرانشی انجام دهند. این اثر برای ارتباطات ماهواره ای و اندازه گیری های آستروفیزیکی مهم است. پیش از این، این پدیده تغییر شکل به طور انحصاری به عنوان یک اثر نسبیتی تفسیر شد. در اینجا ما این اثر را نیز می توانیم بر اساس مکانیک کوانتومی توضیح دهیم. ما پیشنهاد می کنیم که با توجه به ماهیت کوانتومی فوتون، جرم موثر آن صفر نیست. در میدان گرانشی، انرژی کل فوتون شامل انرژی کوانتومی و انرژی گرانشی آن است. سپس شرایط ذخیره انرژی نیاز به تغییر فرکانس زمانی که فوتون بین دو نقطه با پتانسیل گرانشی مختلف حرکت می کند. این نتیجه نشان می دهد که اثر بارز گرانشی فوتون اساسا یک پدیده کوانتومی است. این درک جدید می تواند برای طراحی آینده سیستم های ناوبری ماهواره ای و دیگر برنامه های کاربردی آستروفیزیکی مفید باشد.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه
سایر رشته های مهندسی
مهندسی (عمومی)
چکیده انگلیسی
It had been observed that electro-magnetic waves can undergo a frequency shift in a gravitational field. This effect is important for satellite communication and astrophysical measurements. Previously, this redshift phenomenon was interpreted exclusively as a relativistic effect. Here we found this effect can also be explained based on a quantum mechanical consideration. We propose that, due to the quantum nature of the photon, its effective mass is not zero. In a gravitational field, the total energy of the photon includes both its quantum energy and its gravitational energy. Then, the condition of energy conservation will require a frequency shift when the photon travels between two points with different gravitational potentials. This result suggests that the gravitational redshift effect of a photon is essentially a quantum phenomenon. This new understanding can be helpful for the future design of satellite navigation systems and other astrophysical applications.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Optik - Volume 174, December 2018, Pages 636-641
Journal: Optik - Volume 174, December 2018, Pages 636-641
نویسندگان
Donald C. Chang,