Допустим, что Солнце удаляется от нас, это должно вызвать изменение силы гравитации, когда мы заметим это изменение?

Я изучал ньютоновскую физику, и у меня было введение в релятивистскую физику. Похожий вопрос читал в "Краткой истории времени", который теперь не дает мне спать.

Как быстро он удаляется от нас? Перемещение на один миллиметр в год сильно отличается от одного километра в секунду.
Что конкретно вы подразумеваете под "заметил"? Вы имеете в виду "обнаружено измерениями"? Вы имеете в виду "воспринимается человеческими чувствами"? Вы просто имеете ввиду "информация об изменении до нас дошла"?
StephenG Я имел в виду внезапное движение, имеющее более или менее величину километра в секунду. тоже отредактирует вопрос.
Хотел спросить, как быстро может распространяться информация.

Ответы (3)

Это изменение (а также любое изменение относительного положения массы) порождает возмущение (называемое гравитационными волнами), которое распространяется с той же скоростью, что и свет. Это означает, что Земля не почувствует изменения, пока не пройдет 8 минут.

Чем дальше Солнце, тем слабее притяжение (согласно квадратичному закону). Но важно то, что временной сдвиг между реальным событием, наблюдаемым Солнцем, и событием, наблюдаемым с Земли, будет увеличиваться по мере их удаления (посредством линейной зависимости).

В общем, перемещение чего-то такого массивного, как Солнце, настолько далеко, что изменение гравитационного притяжения становится заметным, и делать это так быстро, чтобы проявиться во временной задержке Солнца-Земли в 8 минут, требует сумасшедшего количества энергии. Если вы сделаете это медленнее, вы не сможете увидеть разницу во времени между тем, что произошло на Солнце, и тем, что было воспринято на Земле.

Это требование перемещения огромной массы с огромной скоростью встречается в некоторых естественных сценариях, таких как, например, двойные черные дыры (черные дыры, вращающиеся вокруг друг друга). Только черная дыра способна разогнать другую черную дыру до такой сумасшедшей скорости. По сути они являются сильнейшими излучателями гравитационных волн.

Хороший ответ, но я думаю, что третий абзац может ввести в заблуждение. Похоже, вы могли бы обнаружить изменение менее чем за 8 минут, если бы достаточно сильно разогнали солнце.
Правда, я его сейчас отредактировал. Извините, я все еще учу английский.
@Swike да, ты мог бы. изменение статического гравитационного поля при удалении источника от Земли ощущалось бы мгновенно.
«Следствием этого является то, что статические поля (как электрические, так и гравитационные) всегда указывают прямо на фактическое положение тел, с которыми они связаны, без какой-либо задержки, связанной с каким-либо «сигналом», идущим (или распространяющимся) от заряда. , на расстоянии до наблюдателя Это остается верным, если заряженные тела и их наблюдатели вынуждены «двигаться» (или нет) путем простой смены системы отсчета.
Этот факт иногда вызывает путаницу в отношении «скорости» таких статических полей, которые иногда кажутся бесконечно быстро меняющимися, когда изменения в поле являются простыми артефактами движения наблюдателя или наблюдения».

Ответ на ваш вопрос зависит от того, изменилось ли внезапно движение солнца или оно просто продолжает движение по инерции.

Если солнце движется по инерции, то гравитационная сила указывает на текущее линейно экстраполированное положение солнца. См. Уилл, Скорость распространения гравитации и релятивистская временная задержка, http://arxiv.org/abs/astro-ph/0301145 . Эффективное полуньютоновское взаимодействие — это не просто версия закона Ньютона с задержкой по времени; он также включает силы, зависящие от скорости.

Если что-то начнет прикладывать силу к солнцу в определенный момент времени, то от этого будут эффекты, которые можно будет обнаружить на Земле через 8 минут. Эти эффекты пропорциональны третьей производной положения солнца.

«Если что-то начнет прикладывать силу к солнцу в определенный момент времени, то от этого будут эффекты, которые можно будет обнаружить на Земле через 8 минут». Вы хотите сказать, что статическое гравитационное поле Солнца не будет двигаться вместе с Солнцем? Статическое поле должно двигаться вместе с Солнцем без задержки, поэтому мы должны чувствовать это на Земле без задержки.
«Следствием этого является то, что статические поля (как электрические, так и гравитационные) всегда указывают прямо на фактическое положение тел, с которыми они связаны, без какой-либо задержки, связанной с каким-либо «сигналом», идущим (или распространяющимся) от заряда. , на расстоянии до наблюдателя Это остается верным, если заряженные тела и их наблюдатели вынуждены «двигаться» (или нет) путем простой смены системы отсчета.
Этот факт иногда вызывает путаницу в отношении «скорости» таких статических полей, которые иногда кажутся бесконечно быстро меняющимися, когда изменения в поле являются простыми артефактами движения наблюдателя или наблюдения. В таких случаях ничто на самом деле не меняется бесконечно быстро, за исключением точки зрения наблюдателя поля. Например, когда наблюдатель начинает двигаться относительно статического поля, которое уже простирается на световые годы, кажется, что «сразу же» все поле вместе со своим источником начало двигаться со скоростью наблюдателя.
Это, конечно, включает расширенные части поля. Однако это «изменение» в кажущемся поведении источника поля, наряду с его удаленным полем, не представляет собой какое-либо распространение, превышающее скорость света».

Земля находится в гравитационном поле Солнца.

Земля вращается вокруг Солнца на среднем расстоянии 149,60 млн км (92,96 млн миль), [1] и один полный оборот занимает 365,256 дней (1 сидерический год), за это время Земля прошла 940 млн км (584 млн миль) [1]. 2] Орбита Земли имеет эксцентриситет 0,0167. Поскольку Солнце составляет 99,76% массы системы Солнце-Земля, центр орбиты находится очень близко к центру Солнца.

Теперь я предполагаю (вам нужно уточнить), что вы спрашиваете, что произойдет, если Солнце внезапно (мгновенно) исчезнет. Согласно СТО, это невозможно, потому что ничто не движется быстрее света.

Таким образом, ваш вопрос можно рассматривать только как то, что произойдет, если причина гравитационного поля Солнца (энергия напряжения) изменится. Как быстро это изменение массы (энергии напряжения) Солнца будет ощущаться на Земле?

Эффекты гравитации распространяются со скоростью света. Это около 8 минут до Земли.

В классических теориях гравитации распространяются изменения гравитационного поля. Изменение в распределении энергии и количества движения материи приводит к последующему изменению на расстоянии создаваемого им гравитационного поля. В релятивистском смысле «скорость гравитации» относится к скорости гравитационной волны, которая, как предсказано общей теорией относительности и подтверждено наблюдением слияния нейтронных звезд GW170817, равна той же скорости[1], что и скорость света. (с).

Теперь есть два эффекта:

  1. мы интерпретируем это изменение как GW, то есть Солнце столкнется, например, с другой звездой.

В этом случае за 8 минут мы бы ничего не заметили.

Через 8 минут ГВ, вызванное этим изменением силы гравитационной зоны (энергии напряжения) Солнца, дойдет до нас, и Земля начнет отклоняться от своей текущей орбиты.

Это связано с тем, что ГВ движутся со скоростью света.

  1. смотрим на статическое гравитационное поле Солнца и его изменение, если бы Солнце удалялось (относительно Земли).

Следствием этого является то, что статические поля (электрические или гравитационные) всегда указывают непосредственно на фактическое положение тел, с которыми они связаны, без какой-либо задержки, связанной с каким-либо «сигналом», идущим (или распространяющимся) от заряда. на расстоянии до наблюдателя. Это остается верным, если заставить заряженные тела и их наблюдателей «двигаться» (или нет) путем простой смены системы отсчета. Этот факт иногда вызывает путаницу в отношении «скорости» таких статических полей, которые иногда кажутся бесконечно быстро меняющимися, когда изменения в поле являются простыми артефактами движения наблюдателя или наблюдения.

Это изменение будет ощущаться на Земле мгновенно. Это связано с тем, что статическое гравитационное поле Солнца вместе с его центром само Солнце будет удаляться (относительно Земли).

https://en.wikipedia.org/wiki/Скорость_гравитации