중력 퍼텐셜

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중력 퍼텐셜(重力potential, 영어: gravitational potential)은 고전역학에서 주어진 위치에서 단위 질량의 입자가 가지는 중력 위치 에너지다.[1] 국제 단위는 줄 매 킬로그램(J/kg)이다.

정의편집

중력 퍼텐셜  중력장  와 다음과 같은 관계를 가진다.

 .

질량  의 물체가 발생시키는 중력 퍼텐셜은 다음과 같다.

 

일반 상대성 이론과의 관계편집

일반 상대성 이론에서, 계량 텐서민코프스키 공간에 매우 가깝고, 계량 텐서가 느리게 변하고, 시험 입자가 느리게 움직이는 경우 측지방정식만유인력의 법칙으로 수렴한다. 이 경우 중력 퍼텐셜  는 계량 텐서의 성분  와 다음과 같은 관계를 가진다.

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예를 들어, 슈바르츠실트 계량의 경우

 

이므로, 뉴턴 역학의 공식  을 재현함을 알 수 있다.

각주편집

  1. 라플라스의 악마. 한국일보. 2016년 3월 23일.