Выбор фона:
/ Новости сайта / Наука и Технологии / Почему гравитация движется со скоростью света?
09.05.2016

Почему гравитация движется со скоростью света?

Оценка: 5.0    5822 17 Наука и Технологии
14:32
Если посмотреть на Солнце через 150 миллионов километров космоса, который разделяет наш мир от ближайшей звезды, свет, который вы видите, не показывает Солнце на текущий момент, а каким оно было 8 минут и 20 секунд назад.

Это потому что свет движется не мгновенно: его скорость составляет 299 792,458 километра в секунду. Именно такое время нужно свету, чтобы преодолеть путь от фотосферы Солнца до нашей планеты. Но силе тяжести не обязательно нужно вести себя так же; возможно, как предсказывала теория Ньютона, гравитационная сила представляет собой мгновенное явление и ощущается всеми объектами с массой во Вселенной, через все эти огромные космические расстояния, одновременно.

Так ли это в действительности? Если Солнце бы мгновенно исчезло, полетела бы Земля сразу же по прямой линии или же продолжила вращаться вокруг местоположения Солнца в течение еще 8 минут и 20 секунд? По общей теории относительности, ответ ближе ко второму варианту, поскольку не масса определяет гравитацию, а искривление пространства, которое определяется суммой всей материи и энергии в нем. Если бы Солнце исчезло, пространство стало бы не искривленным, а плоским, но эта трансформация была бы не мгновенной. Поскольку пространство-время — это ткань, переход стал бы неким «переливанием», которое отправило бы гигантскую рябь — гравитационные волны — через Вселенную, подобную ряби от брошенного в пруд камня.

Скорость этой ряби определяется так же, как и скорость всего остального в ОТО: ее энергией и массой. Поскольку гравитационные волны не обладают массой, но имеют конечную энергию, они должны двигаться со скоростью света. А это значит, что Земля притягивается не к тому месту, где находится в пространстве Солнце, а к тому, где оно было чуть больше восьми минут назад.

Если бы это была единственная разница между теориями гравитации Эйнштейна и Ньютона, мы немедленно заключили бы, что Эйнштейн ошибался. Орбиты планет так хорошо изучены и так точно и долго записывались (с конца 1500-х!), что если бы гравитация просто притягивала планеты к месту Солнца со скоростью света, предсказанные положения планет сильно не соответствовали бы их актуальному положению. Необходима блестящая логика, чтобы понять, что законы Ньютона требуют невероятной скорости гравитации такой точности, что если бы это было единственное ограничение, скорость гравитации должна была бы быть больше чем в 20 миллиардов раз быстрее скорости света.

Но в ОТО есть еще один кусок головоломки, который имеет большое значение: орбитальная скорость планеты по мере ее движения вокруг Солнца. Земля, например, тоже движется, «покачиваясь» на волнах гравитации и часто опускаясь не там, где поднималась. Налицо два эффекта: скорость каждого объекта влияет на то, как он испытывает силу гравитации, а с ней и изменения в гравитационных полях.

Но что особенно интересно, так это то, что изменения в гравитационном поле при конечной скорости гравитации и эффекты зависимых от скорости взаимодействий почти точно уравновешиваются. Именно неточность этого равновесия позволяет нам определить экспериментально, какая теория соответствует нашей Вселенной: ньютонова модель «бесконечной скорости гравитации» или эйнштейнова модель «скорость гравитации равна скорости света». В теории, мы знаем, что скорость гравитации должна соответствовать скорости света. Но гравитационная сила Солнца слишком слабая, чтобы измерить этот эффект. На самом деле, изменить его очень сложно, поскольку когда нечто движется с постоянной скоростью в постоянном гравитационном поле, никакого наблюдаемого эффекта нет вовсе. В идеале, нам нужна была бы система, в которой массивный объект движется с изменяющейся скорость через меняющееся гравитационное поле. Другими словами, нам нужна система, состоящая из тесной пары вращающихся наблюдаемых останков звезд, хотя бы одна из которых будет нейтронной.

По мере вращения нейтронных звезд, они пульсируют, и эти импульсы видны нам на Земле всякий раз, когда полюс нейтронной звезды проходит через нашу линию визирования. Предсказания теории гравитации Эйнштейна невероятно чувствительны к скорости света, так что с самого первого обнаружения бинарной системы пульсаров в 1980-х годах, PSR1913+16 (Халса-Тейлора), мы свели скорость гравитации до равной скорости света с погрешностью измерения всего в 0,2%.

Конечно, это непрямое измерение. Мы смогли осуществить косвенное измерение другого типа в 2002 году, когда в результате случайного совпадения Земля, Юпитер и очень мощный радиоквазар (QSO J0842+1835) выстроились на одну линию визирования. По мере движения Юпитера между Землей и квазаром, гравитационное искривление Юпитера позволило нам измерить скорость гравитации, исключить бесконечную скорость и определить, что она где-то между 2,55 х 108 и 3,81 х 108 метров в секунду, что полностью соответствует предсказаниям Эйнштейна.

В идеале, мы могли бы измерить скорость этой ряби напрямую за счет прямого обнаружения гравитационных волн. LIGO нашла первую такую, в конце концов. К сожалению, из-за нашей неспособности правильно триангулировать место рождения этих волн, мы не знаем, с какой стороны они пришли. Рассчитав дистанцию между двумя независимыми детекторами (в Вашингтоне и Луизиане) и измерив разницу во времени прибытия сигнала, мы можем определить, что скорость гравитации соответствует скорости света и определить самые жесткие ограничения по скорости.

Тем не менее, самые жесткие ограничения дают нам косвенные измерения от очень редких систем пульсаров. Лучшие результаты на настоящий момент говорят нам, что скорость гравитации между 2,993 х 108 и 3,003 х 108 метров в секунду, что прекрасно подтверждает ОТО и ужасно сказывается на альтернативных теориях гравитации (прости, Ньютон).


 

Поделитесь в социальных сетях


Комментарии 17

1 2 »
0  
Мамонт 10.05.2016 13:08
Для тех кто в танке biggrin объясняю.
Что такое продольные волны....
Вот к примеру, вы катите перед собой тележку в магазине. Когда вы начали своё движение, вам кажется, что тележка является одним целым с вами, и движется с вами одновременно.
На самом деле это не так. Когда вы начинаете двигаться, то толкаете тележку перед собой и создаёте толкающее усилие на ближайший к вам край тележки..
Он начинает вместе с вами двигаться вперёд. Но вот дальний от вас конец тележки не сразу начинает двигаться, а с неким опозданием.
Надо, чтобы приложенное вами усилие к переднему концу тележки, передалось последовательно к остальным её частям.
Эта передача энергии движения происходит через упругость материала самой тележки. Вы толкаете ближайшие к вам атомы. Они толкают следующие ...и так по цепочке, пока всё усилие не предастся всем атомам тележки, даже самым дальним от вас.
Эта передача усилия не мгновенна, но представляет собой волну усилия, пробегающую от толкаемого вами края тележки, до противоположного её конца.
Это и есть продольные волны. Их скорость настолько высока, что в обычной физике принято считать, что усилия внутри тел и предметов передаются мгновенно.
Но когда речь заходит о расстояниях вселенского масштаба, то даже такая скорость занимает достаточно времени, чтобы заметить, что взаимодействие столь далёких объектов происходит не мгновенно.
Так вот, никакой пустоты, а ля "вакуум", в межзвёздном пространстве не существует. Оно заполнено эфиром, плотность которого на многие порядки превышает плотность материальных объектов. Сами атомы являются завихрениями разряжения в эфире. А пространство между атомами заполнено эфиром намного большей плотности, чем металл той же тележки в магазине.
И гравитационное взаимодействие любых объектов прередаётся через эту среду - эфир. Не мгновенно, но посредством продольной волны.
0  
drula13 10.05.2016 16:32
.. с тележкой здорово, доступно. с гравитацией проблема. она "давит" на все атомы одновременно.. smile
0  
Мамонт 10.05.2016 18:42
Гравитация - способность космических тел создавать устойчивые потоки эфира. Поток действует на все частицы, попадающие в этот поток.
Порассуждаю, что же такое эфир и почему через него передаётся взаимодействие....
В буддизме есть понятие шуньята(пустота), которая на самом деле "есть полнота". Так в буддистских трактатах...
Это есть китайская "Гуань Инь" - Великая Матерь - первичное состояние энергии без материи.
Затем, творческое начало Янь (Творец) привносит движение в этот океан энергии....начинает "пахтать" Гуань Инь (Инь)
Так написано в книге Дхьян (книга творения) по Блаватской.
Пахтание приводит к появлению пузырьков (можете на молоке проверить smile
Эти пузырьки в океане энергии и есть частицы, из которых состоит материя всех миров.
Частицы имеют разный размер и разную плотность (размер и скорость микровихря первоначальной энергии Инь), соответственно разные свойства.
Так появляются разные материи, разной плотности, из которых состоят разные миры....типа тонкие и "толстые" smile
Все предметы состоят из "пузырьков"(микровихрей) энергии Инь, разной плотности, размера и частоты вихря.
Ну это древнеиндийская философия...
Дальше начинается современная наука
biggrin
Кто-то утверждает, что эфир - это смесь микрочастиц фрактальной структуры с убывающей по размеру и возрастающей по плотности организацией....в пределе стремящееся к чистому Инь, так, что, благодаря фрактальности, между ними не существует промежутков. Расстояние между более крупными частицами всегда занимают более мелкие....и так до безконечности...в пределе чистая Инь.
Миры разной плотности пребывают один в другом, как матрёшки, так как состоят из частиц разного размера, находящихся в одном пространстве, но различающихся плотностью, частотой вибрации(вихря) и свойствами для сознания их.

Другие утверждают, что эфир имеет струнную структуру....тут вообще дебри для математиков cool
Одним словом, древние что-то знали, но передать одичалым потомкам не смогли, или не захотели cry
Вот и мучаемся теперь....разгадываем загадки.
0  
michabit46 10.05.2016 11:32
Гравитация никуда не движется. Она либо ест, либо её нет. Главное - чтобы был источник гравитации.

К примеру, если есть электромагнит, то включив его, мы имеем магнитное поля, а выключив, все на этом кончается.
Другой вопрос, что гравитация перемещается вместе с объектом, создающим эту гравитацию, относительно других объектов. Но здесь скорости совсем другие.

ЗЕМНОЙ МАГНЕТИЗМ. http://www.chitalnya.ru/work/936086/
0  
V@sh 10.05.2016 07:15
Еще это вшивое враньё про гравитационные волны:
http://newfiz.info/offizika/offizika.html
Читаем в самом конце, что они там намеряли.

Какой-то бред, а не измерения.
Зачем врать? angry
Я не понимаю.
Ну, не подходит теория, а другой нет, так и скажи!
Нет, еврей всё правильно придумал и мы с ним согласны, да?
Ерунда какая-то
0  
V@sh 10.05.2016 07:09
Лаплас в 18 веке чётко показал, что гравитация распространяется быстрее скорости света на 10 порядков!
В прошлом веке установлено(с помощью наблюдения пульсаров), что эта скорость выше скорости света на 12 порядков!
Но, теория еврея альбертика почему-то важнее реальных наблюдений!
cry
С какой глубокой целью надо врать?
Тут поневоле задумаешься о всемирном заговоре.
Ладно бы, расчеты по Ньютону не совпадали с рельным положением небесных тел. Но ведь совпадают!
А Ньютон формулу представил при скорости взаимодействия равной бесконечности.
Лаплас показал, что формула выполняется при скорости взаимодейтствия больше скорости света в 1 млрд раз.
Но нет!
Мы будем, будем п"№;ть, потому что нам больно и обидно за теорию относительности!
0  
бякин 10.05.2016 01:10
Чушь и галиматья все это.
0  
Zvezdoletchik 10.05.2016 01:01
Ну давайте и я погадаю на кофейной гуще. Что такое время? Это условная единица, во время отсчета которой хаос вселенной переходит в упорядоченную структуру прошлого. Объясню на примере. Допустим, что во вселенной есть всего 4 объекта, которые по существу своей природы могут друг с другом взаимодействовать. Есть 24 варианта их взаимодействия. До их вхождения в один из вариантов взаимодействия, это хаос т.к. не известно их следующее состояние. Когда происходит выборка взаимодействия, событие происходит и становится настоящим а потом и прошлым, после следующей выборки. Т.к. возможны 24 варианта выборки, то существуют 24 варианта вселенной - параллельные миры, порожденные вероятностью. Скопление вещества формирует область в которой много объектов взаимодействия осуществляют выборку и формируют настоящее и прошлое. Это создает вероятностный поток (что то вроде притяжения положительно заряженной частицы к отрицательно заряженной) стремящийся сконцентрировать вещество в точке выборки. А в материальном мире это может быть выражено как эффект гравитации. Искажение пространства тоже допускается т.к. формирование настоящего идет в бесконечном множестве параллельных вселенных.
0  
Мамонт 09.05.2016 22:51
Нихрена мы не знаем ни о чём. Существуем в этой симуляции, как слепые котята.
Само понятие пространства не предполагает его "искривления".
Куда логичнее объяснять всё эфиром. Электромагнитные волны - это поперечные колебания в эфире. А гравитационные волны в эфире - продольные. Их скорость на порядки выше.
А искривление движения есть влияние потока эфира. Как течение реки сносит любой движущийся объект, так гравитация (поток эфира) сносит движущиеся объекты.
Нет никакого искривления пространства. Есть искривление траектории движущихся объектов и волн.
0  
topzz 09.05.2016 20:44
У меня есть собственное мнение на счет всего, что происходит вокруг.
0  
NuclearDarkDimension 09.05.2016 20:27
Ладно, Шин пишите, что хотите . Привет Вам всем . Я все меньше и меньше понимаю суть происходящего . Удачи вам всем в будущем . Я не хочу больше ничего видеть и слышать . Останусь для всех так и безымянным . Удачи вам всем . smile
0  
NuclearDarkDimension 09.05.2016 20:00
а почему ты думаешь, что твоя информация есть верной -? P.S. Извини за прежний стиль моего общения с тобой ! sad
1-10 11-15
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]
ТОП Новостей
Материалов за сегодня нет.
Разговоры у камина
Календарь
«  Май 2016  »
ПнВтСрЧтПтСбВс
      1
2345678
9101112131415
16171819202122
23242526272829
3031