Techniklexikon

Gravitations-Rotverschiebung

die Änderung der Frequenz elektromagnetischer Wellen bei der Überwindung eines Gravitationspotentials. Die von Einstein bereits 1907 erwähnte und in der Allgemeinen Relativitätstheorie enthaltene Gravitations-Rotverschiebung ist eine direkte Konsequenz des Einsteinschen Äquivalenzprinzips. Im Feld einer sphärischen Masse M bestimmt das Newtonsche Gravitationspotential U = -G M / r das Verhältnis der Frequenzen von Emitter e und Absorber a: . Folglich kommt es im Gravitationsfeld der Erde für U_e < U_a (d.h. der Absorber liegt »über« dem Emitter) zu einer Rotverschiebung (n_a < n_e), andernfalls wird die Frequenz blauverschoben. Die Gravitations-Rotverschiebung ist eine Konsequenz der Gravitations-Zeitdilatation, da eine Uhr, die zur Frequenzmessung nötig ist, wegen U_e < U_a beim Absorber schneller läuft als beim Emitter. Die experimentelle Überprüfung der Gravitations-Rotverschiebung gehört zu den drei »klassischen« Tests der Allgemeinen Relativitätstheorie (Pound-Rebka-Snyder-Experiment); der Nachweis gelang bei dem Stern Sirius und der Sonne.