Efecto del reloj gravitomagnético

En física, el efecto del reloj gravitomagnético es una desviación de la tercera ley de Kepler que, según la aproximación de campo débil y cámara lenta de la relatividad general , sufrirá una partícula en órbita alrededor de un cuerpo que gira (lentamente), como un planeta o una estrella típicos .

Explicación

Según la relatividad general , en su aproximación linealizada de campo débil y cámara lenta, un cuerpo que gira lentamente induce un componente adicional del campo gravitacional que actúa sobre una partícula de prueba en caída libre con una fuerza no central, gravitomagnética, similar a la de Lorentz .

Entre sus consecuencias sobre el movimiento orbital de la partícula hay una pequeña corrección a la tercera ley de Kepler , a saber:

${\displaystyle T_{\rm {Kep}}=2\pi {\sqrt {\frac {a^{3}}{GM}}}}$

donde T _Kep es el período de la partícula, M es la masa del cuerpo central y a es el semieje mayor de la elipse de la partícula . Si la órbita de la partícula es circular y se encuentra en el plano ecuatorial del cuerpo central, la corrección es

${\displaystyle T=T_{\rm {Kep}}+T_{\rm {Gvm}}=T_{\rm {Kep}}\pm {\frac {S}{Mc^{2}}},}$donde S es el momento angular del cuerpo central y c es la velocidad de la luz en el vacío.

Las partículas que orbitan en direcciones opuestas experimentan correcciones gravitomagnéticas T _Gvm con signos opuestos, de modo que la diferencia de sus períodos orbitales cancelaría los términos keplerianos estándar y sumaría los gravitomagnéticos . ^{[1] [2] [3 ] [4 ] [5 ] [6 ] [ 7] [8] [9] [10] [11] [12] [ citas excesivas ]}

Obsérvese que el signo + se produce cuando la partícula gira en sentido contrario a la rotación del cuerpo central, mientras que el signo − se produce cuando la partícula gira en sentido contrario a la rotación del planeta, mientras que el signo − se produce cuando la partícula gira en sentido contrario a la rotación del planeta. Es decir, si el satélite orbita en el mismo sentido que gira el planeta, tarda más tiempo en completar una órbita completa, mientras que si se mueve en sentido opuesto a la rotación del planeta, su período orbital se acorta.

Véase también

• Introducción a la relatividad general
• Retardo temporal gravitomagnético

Referencias

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