Estoy calculando durante muchas horas y estoy realmente confundido con este ejercicio.
Considere un observador comóvil sentado en coordenadas espaciales constantes , alrededor de un agujero negro de masa de Schwarzschild . El observador deja caer una baliza en el agujero negro (directamente hacia abajo, a lo largo de una trayectoria radial). La baliza emite radiación a una longitud de onda constante. (en el marco de descanso de la baliza).
Del libro de Schutz, creo que "comomovimiento" podría estar mal, porque solo es cierto cuando el objeto vuela sobre una geodésica que tiene que ser un círculo y eso no está garantizado.
La métrica de Schwarzschild:
Traté de resolver esto de esta manera:
En los observadores MCRF, tiene las cuatro velocidades:
Ahora calculamos la energía del objeto por el observador:
con la velocidad del objeto medida por el observador. Entonces encontramos
La última equiparación se puede mostrar con respecto al tiempo propio.
El otro componente se sigue de:
A partir de esta ecuación se puede calcular:
Pero ahora tengo una pregunta.
Estoy en el MCRF del observador, por lo tanto, un sistema inicial local con una métrica plana. Pero en este punto utilicé la métrica de Schwarzschild, no la de Minkowski. Pensé que puedes hacer esto, porque la métrica de Schwarzschild es válida allí en todos los puntos. Y cuando usas el de Minkowski, obtienes que la velocidad se vuelve infinita en y esto está mal
OK, estoy respondiendo esto:
"Estoy en el MCRF del observador, por lo tanto, un sistema inicial local con una métrica plana. Pero en este punto usé la métrica de Schwarzschild, no la de Minkowski. Pensé que podía hacer esto, porque la métrica de Schwarzschild es válida allí en todos los punto. Y cuando usas el de Minkowski, obtienes que la velocidad se vuelve infinita en r = 2M y esto es incorrecto ".
El término clave aquí es LOCAL. El marco de referencia de un observador comóvil es solo Minkowski sobre un marco de referencia lo suficientemente pequeño como para ignorar la curvatura. Y, en un marco como su constante marco de referencia, no puedes fingir que es Minkowski en absoluto, ¡tienes que ejercer una fuerza para permanecer en el marco! Entonces, para esta configuración, recomendaría hacer todo en la geometría de Schwarzschild y olvidarse de cualquier referencia a las cosas de Minkowskian.
Miguel