Какая скорость у гравитации и гравитационных волн?

Обнаружение GW170817 в 2017 году, финала нейтронной звезды, наблюдаемой как через гравитационные волны, так и через гамма-лучи, в настоящее время обеспечивает лучший предел разницы между скоростью света и скоростью гравитации

0 1 192

Земля удерживается на своей орбите вокруг Солнца гравитацией Солнца. Что, если Солнце внезапно исчезнет вместе с его светом и гравитацией? Как должно быть очевидно, Земля потемнеет и вылетит из солнечной системы.

Но когда Земля перестанет ощущать гравитацию Солнца и уйдет со своей орбиты? Произойдет ли это в тот же момент, когда исчезнет Солнце? Произойдет ли это через некоторое время после того, как Солнце исчезнет, ​​но до того, как Солнце начнет темнеть? Или Земля уйдет с орбиты после того, как Солнце станет темным?

Ответ на эти вопросы зависит от скорости гравитации, которую точнее назвать «скоростью распространения гравитационных изменений» или «скоростью гравитационных волн». Общая теория относительности предсказывает, что скорость гравитационных волн в точности равна скорости света в вакууме.

Это не совпадение. В современной физике все безмассовые частицы / волны движутся в вакууме со скоростью света. Сюда входят гравитационные волны, которые распространяют изменения в гравитационном поле, световые волны, которые распространяют изменения в электромагнитном поле, и глюоны, которые распространяют изменения в сильном поле ядерных сил.

Фактически, фраза «скорость света» может вводить в заблуждение, поскольку кажется, что она придает свету особенный вид. Лучшим названием было бы «универсальный предел скорости» или «скорость безмассовых частиц».

Возвращаясь к нашему мысленному эксперименту, мы можем предположить, что произойдет с Землей. Как только Солнце исчезнет, ​​оно перестанет генерировать свет и гравитацию. Оба эти изменения распространятся на Землю со скоростью света в вакууме, которая составляет около 300 тысяч километров в секунду.

Земля находится на расстоянии около 150 миллионов километров от Солнца, поэтому свет и гравитационные эффекты Солнца достигают Земли примерно за восемь с половиной минут.

Это означает, что земное небо не потемнеет, и Земля не покинет орбиту в течение восьми с половиной минут после того, как Солнце исчезнет. Точно так же центр нашей галактики находится на расстоянии 27000 световых лет от Земли, поэтому, если галактический центр внезапно исчезнет, ​​мы почувствуем гравитационные эффекты только через 27000 лет.


В релятивистском смысле «скорость гравитации» относится к скорости гравитационной волны , которая, как предсказывает общая теория относительности и подтверждается наблюдением за слиянием нейтронных звезд GW170817, является той же скоростью, что и скорость света.

GW170817 и гибель двух нейтронных звезд

Обнаружение GW170817 в 2017 году, финала нейтронной звезды, наблюдаемой как через гравитационные волны, так и через гамма-лучи, в настоящее время обеспечивает лучший предел разницы между скоростью света и скоростью гравитации. Фотоны были обнаружены через 1,7 секунды после пикового излучения гравитационной волны; предполагая задержку от нуля до 10 секунд, разница между скоростями гравитационных и электромагнитных волн, GW – EM , ограничивается величиной от –3 × 10 –15 до + 7 × 10 –16 раз больше скорости света.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Войти с помощью: 
Подписаться
Уведомление о
guest
0 Комментарий
Встроенные отзывы
Посмотреть все комментарии
0
Будем рады вашим мыслям, пожалуйста, прокомментируйте.x
()
x

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: