Вдохновленный гравиомагнитной аналогией, я ожидаю, что точно так же, как заряженный тахион будет излучать обычное (электромагнитное) черенковское излучение, любой варп-двигатель, несущий массу, будет излучать гравитационное черенковское излучение. Гравитомагнитное приближение вполне может нарушиться вблизи массы, но «достаточно далеко» от нее это все равно будет справедливо. Это правильно?
В частности, давайте предположим, что существует движущаяся замкнутая поверхность S, такая, что на S и снаружи S уравнения гравитомагнитного приближения справедливы (никаких предположений о внутренней части), так что она движется со скоростью больше, чем , и такой, что он «несет массу» в том смысле, что замкнутый поверхностный интеграл напряженности гравитационного поля вокруг S отрицателен (чистое внутреннее гравитационное поле).
В ОТО возможна ли вообще такая ситуация? Если да, будет ли он излучать гравитационное излучение? Если да, то как быстро он будет терять энергию (массу)?
Меня мотивирует недавняя шумиха в СМИ вокруг метрики Алькубьерре. Тем не менее, это общий вопрос, относящийся к любому предложенному решению общей теории относительности о «движущемся варп-пузыре». (В отличие от, скажем, пары «звездных врат», или «варп-коридора», или чего-то еще — если масса проходит через звездные врата, возможно, ворота, через которые он входит, могут стать тяжелее , а ворота, через которые он выходит, могли стать светлее на . Тогда бы этот конкретный вопрос не возникал.)
Давайте посмотрим на гравитационное поле частиц, движущихся со скоростью света в теории относительности. Их называют гравитационными ударными волнами, и они несут пространственно-временной удар, который распространяется вместе с ними на одном и том же волновом фронте. Однако, как видно из рассмотрения работы Айхельбурга и Сексла (1971) , этот толчок как раз и есть информация о точечной массе, притягивающей вас на мимолетное (шокирующее) мгновение. В частности, оно не несет никакой передачи энергии в том же смысле, что и ньютоновское гравитационное поле, например, пролетающего мимо метеора, также не передает никакой чистой энергии.
Привлекательно думать о том, что ударная плоскость деформируется в черенковский ударный конус, когда вы превышаете скорость света, но на самом деле нет точного решения, подтверждающего это. Это потому, что теория относительности устроена таким образом, что если вы помещаете физические источники в пространство-время, они должны выполнять свои динамические уравнения, иначе пространство-время знает и награждает вас абсолютно неприятными сингулярностями. И на самом деле нет никакой известной физической динамики, которая могла бы привести вас к скорости света и за ее пределы.
Итак, давайте взглянем на линеаризованную теорию относительности. В линеаризованной теории относительности вы можете заставить источники делать все, что захотите, и вам не нужно платить за это так же, как в полной нелинейной теории относительности. Тогда, если вы возьмете точечный источник, движущийся сверхсветово (следуя пространственно-подобной мировой линии), вы всегда сможете трансформироваться в рамку, в которой источник представляет собой просто статичную пространственную линию. Статические пространственные линии статичны и не излучают. Если вы вернетесь к своему исходному кадру, вы просто почувствуете, как эффекты гравитомагнитного типа делают с вами забавные вещи, не делая никакой работы.
Наконец, давайте взглянем на варп-двигатель Alcubierre, опубликованный в 1994 году . В первоначальном предложении Алькубьерре метрика не видит непослушной асимптотики. На самом деле метрика Алькубьерра стремится к нулю экспоненциально, потому что Алькубьер записал ее так, как она это делает. Так что далекие наблюдатели даже не знают, что варп-двигатель гравитационно существует или был там. Алкубьер проверил, что заставляет пространство-время вести себя так, только впоследствии из уравнений Эйнштейна. Если есть радиация, вы можете заколдовать ее волшебной пылью (источник материи метрики Алькубьерре), если вам нужна радиация, вы можете заколдовать ее. Так что я не знаю, что с этого взять, но нет, нет. излучения в предложенной метрике.
В итоге. Нет, гравитационного черенковского излучения в теории относительности нет. Опять же, кто знает, на что способна волшебная пыль.
Базовая метрика для привода Алькубьерра асимптотически плоская (она сводится к плоскому пространству как ). Следовательно, дальнее поле для метрики будет плоским, поэтому не будет излучения гравитационных волн. На самом деле там ничто не движется быстрее света (действительно, в идеальном случае космический корабль вообще не движется).
варп-пузырь в общей теории относительности — это когда вы сжимаете пространство перед собой и расширяете пространство позади себя, перекачивая энергию в пространство перед вами и отрицательную энергию в пространство позади вас. Таким образом, вы перемещаете пространство вокруг себя, а не перемещаетесь в пространстве, что позволяет вам эффективно преодолевать всеобщее ограничение скорости, потому что на самом деле вы не двигаетесь. так что нет, вы не будете генерировать чренковское излучение, потому что для этого требуется, чтобы вы двигались быстрее, чем фазовая скорость света в этой среде. или я думаю быстрее, чем фазовая скорость гравитации в вашем вопросе....?
Джерри Ширмер
Часовой
Замедленный потенциал
База
Анна В