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 伍岳明 （wuyueming001@hotmail.com） 2007.09
第一节 太阳光线引力红移值的计算
伍岳明 曹明富合著 谨以此书献给2005——世界物理年！
太阳光线引力红移是伟大科学家爱因斯坦于
1916年在他的广义相对论中作出三大预言的其中之一。由于引力场的作用，会引起光谱线向红端移动
[1]
，该现象已经被许多物理学家设计出的观测引力红移实验所证实。由于
爱因斯坦的预言采用相对论的黎曼几何计算法，深奥难懂，也没有给出精确解。笔者提出“共旋引力波”假说，能计算
光谱线红移值。计算值与实测值有较好的符合。
设太阳表面发射一颗頻率为 的光子，由于太阳的强引力作用，在离太阳星体远处的地球上接收到该光子的頻率
 会变小，而其波长变大。在可见光的光谱中，光子的波动（波长）向红端移动，这种由引力效应而引起的红移叫引力红移
[2]。
我们知道，对于一个光子来说，其静止质量为零，运动质量为
 ，（
h为普朗克常数，c为光速）。可见光子的质量随
的变化而变化。在光子离开星体在引力场中向远处逃离的过程中，它的頻率时刻都在改变，根据“共旋引力波”假说中的
: ,离星体越近(r越小
)，光子的頻率改变的速度越快。
设光子从太阳表面逃离过程中某时刻的頻率为
。由于光子质量
 与頻率
有关，光子在太阳引力场中逃离，頻率由
 的任一微小变化过程中，
可视为恒量（
）。设该时刻光子到发光体中心的距离为
r ，则该时刻光子在发光星体（太阳）所产生的引力场中的引力势能为：
（
4.1）
（式中 为太阳星体的质量，为光子的质量）
根据能量守衡，在 的微小变化过程中有：
(4.2）
整理为:
(4.3）
因（4.3）式是由牛顿引力定律推导而来，其中的引力常数
 还在牛顿引力定律的框架内，在“共旋引力波”假说的框架内，实际的引力常数
 应在牛顿引力定律的引力常数
的基础上减去一个与
 的变化非常敏感的修正量，即：
；则（
4.3）式为：
（4.4）
分别积分： ,
（4.5）
将太阳和光子的有关数据： ；
 ;
 ；
 ;
 ;
 ；
 ;
代入（4.5）式，得：
=
0.999997891938973
即光子从太阳表面出发到达地球时其頻率减小至原来頻率的0.99999789193897倍。其波长周期
 增大到原周期的
 的
1.00000021倍，所以给人们以太阳表面的时钟比地球表面的时钟慢的感觉。
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