Как быстро распространяется гравитация?

Мысленный эксперимент: представьте, что Солнце внезапно исчезло. Мы не заметим разницы в течение 8 минут, потому что именно столько времени требуется свету, чтобы добраться от поверхности Солнца до Земли.

Однако как насчет гравитационного эффекта Солнца ? Если гравитация распространяется со скоростью света, в течение 8 минут Земля будет продолжать двигаться по орбите вокруг ничего. Однако, если гравитация возникает из-за искажения пространства-времени, это искажение перестанет существовать, как только будет удалена масса, поэтому Земля уйдет через касательную орбиту, чтобы мы могли быстрее наблюдать исчезновение Солнца.

Каково состояние исследований вокруг такого мысленного эксперимента? Можно ли это сделать из наблюдения?

«Если же гравитация возникает из-за искажения пространства-времени, то это искажение перестанет существовать, как только будет удалена масса». Использование «пространства-времени» и «как только» в одном предложении вызывает проблемы, потому что в пространстве-времени нет «как только».
Я представляю огромные гравитационные волны в результате внезапного удаления солнца. Если солнце будет удаляться на бесконечно малую величину, пиковая амплитуда будет бесконечно большой, и Земля будет разорвана в пыль проходящей через нее гравитационной волной. Но на самом деле меня удивляет, что, поскольку масса не будет иметь никакого ускорения, не будет и волн. Итак, кажется, что через 8 минут Земля начинает двигаться по прямой.
Земля сразу бы отскочила!
Связанный вопрос МО: mathoverflow.net/q/112029/13917
Гравитация не «распространяется». Если бы это было так, то для того, чтобы гравитация вырвалась из черной дыры, она должна была бы двигаться быстрее, чем с, что невозможно.

Ответы (11)

Поскольку общая теория относительности является локальной теорией, как и любая хорошая классическая теория поля, Земля будет реагировать на локальную кривизну, которая может измениться только после того, как информация об исчезновении Солнца будет сообщена местоположению Земли (посредством распространения гравитационных волн). ).

Так что да, Земля будет продолжать вращаться вокруг того места, где должно было быть положение Солнца, в течение 8 минут, прежде чем полететь по касательной. Но я должен добавить, что такое исчезновение массы в любом случае нефизично, поскольку вы не можете иметь массу-энергию, которая просто испаряется или даже исчезает и мгновенно появляется где-то еще. (Во втором случае масса-энергия сохранялась бы только в той системе отсчета, в которой исчезновение и появление одновременны — все это следствие того, что ОТО является классической теорией поля).

Более реалистичной ситуацией была бы некоторая массовая конфигурация, изменяющая свою форму несферически, и в этом случае орбиты спутников были бы возмущены, но только после того, как гравитационные волны достигли спутника.

«Поскольку общая теория относительности — это локальная теория, как и любая хорошая классическая теория поля, Земля отреагирует» — ну, это всего лишь теория. Я догадался, что вы имели в виду, что "...согласно теории, Земля ответит..."
Кроме того, распространение изменяющихся гравитационных сил, описанное в этом ответе, по сути является тем, чем являются гравитационные волны. Та же самая механика лежит в основе электромагнитных волн (света), если учесть эффекты специальной теории относительности.

Гравитационные воздействия действительно распространяются со скоростью света, а не мгновенно.

Вопрос о том, что произойдет, если Солнце мгновенно исчезнет, ​​на самом деле является забавным в общей теории относительности. Уравнения общей теории относительности подразумевают в качестве математического следствия, что энергия должна сохраняться локально. Следовательно, нет правильного решения уравнений, описывающих внезапное исчезновение Солнца (поскольку этот сценарий нарушает локальный закон сохранения энергии).

(Кстати, аналогичное утверждение верно и в электромагнетизме: сохранение заряда является логическим следствием уравнений Максвелла, поэтому, если кто-то спросит вас, что делает электрическое поле, когда заряд внезапно исчезает, правильного ответа не будет.)

Но вы можете разумно спросить, что произошло бы, если бы Солнце внезапно изменило распределение своей массы — если бы оно, скажем, взорвалось, отправив свою массу в разные стороны с высокой скоростью. Ответ заключается в том, что орбита Земли не изменится в течение 8 минут.

На чем основано утверждение о том, что гравитация распространяется со скоростью света?
@AmbroseSwasey Квантование гравитации использовалось в качестве эффективной теории в космологии в течение последних десятилетий, и в настоящее время святой Грааль теории заключается в том, что будет продемонстрировано, что окончательная модель квантования соответствует данным. В этой модели гравитон переносит гравитационные эффекты, он является частицей с нулевой массой и, как частица с нулевой массой, должен распространяться со скоростью c из-за специальной теории относительности, присущей общей теории относительности для плоских пространств, в настоящее время Вселенной en .wikipedia.org/wiki/Файл:History_of_the_Universe.svg .
Почему бы и Земле не отойти от когда-то существовавшего Солнца? Простое движение по касательной к орбите, кажется, забывает о гравитационной силе, удерживающей относительные положения Земли и Солнца...

Все наблюдения до сих пор согласуются со стандартной ОТО, но я не думаю, что скорость гравитации, в частности, когда-либо измерялась.

Экспериментальные измерения скорости гравитации вызывали большие споры несколько лет назад, когда вышла статья, в которой утверждалось, что скорость гравитации очень близка к с по задержке Шапиро. Чтобы увидеть статьи по теме, google shapiro+speed+gravity:
http://www.google.com/search?q=speed+of+gravity+site%3Aarxiv.org+shapiro

Клиффорд Уилл является экспертом в этой области и говорит, что никаких измерений не проводилось. У него есть веб-сайт на эту тему, на котором есть ссылки на различные документы:
https://web.archive.org/web/20110720122240/http://wugrav.wustl.edu/people/CMW/SpeedofGravity.html .

Я предполагаю, что победила сторона Уилла. Но научное сообщество означает «никогда не признавать свою неправоту». Вот пара дуэльных статей на эту тему, опубликованных в одном и том же журнале в одно и то же время (дата после того, как Клиффорд Уилл последний раз обновлял свою страницу выше):

Класс.Квант.Грав. 22 (2005) 5181-5186, Сергей М. Копейкин, Комментарий к «Модельной зависимости временной задержки Шапиро и полемике о «скорости гравитации/скорости света»»
http://arxiv.org/abs/gr-qc/ 0510048

Class.Quant.Grav.22 (2005) 5187-5190, С. Карлип, Ответ на «Комментарий к зависимости временной задержки Шапиро от модели и полемике о скорости гравитации/скорости света»
http://arxiv.org /abs/gr-qc/0510056

прямое свидетельство Радиоиспытания ОТО с Юпитером и квазаром Фомалонтом и Копейкиным. Меры, сделанные в 2002 г., опубликованные в 2009 г.
Я согласен. Гравитация не имеет скорости, потому что гравитация не «путешествует» в пространстве-времени. Мы не можем «видеть» материю внутри черной дыры, потому что свету нужно путешествовать через пространство-время, а не потому, что скорость убегания черной дыры больше, чем с. Однако очевидно, что гравитация МОЖЕТ и ДЕЙСТВИТЕЛЬНО вырывается из черной дыры. Следовательно, либо (1) гравитация движется быстрее, чем с, либо (2) гравитация не движется вообще.

Ваш вопрос был впервые задан Лапласом. Ниже приводится статья из Википедии «Скорость гравитации».

Лаплас

Первая попытка совместить конечную скорость гравитации с теорией Ньютона была предпринята Лапласом в 1805 г. На основе закона силы Ньютона он рассмотрел модель, в которой гравитационное поле определяется как поле излучения или жидкость. Изменения в движении притягивающего тела передаются какими-то волнами.[4] Поэтому движения небесных тел должны модифицироваться в порядке v/c, где v — относительная скорость между телами, а c — скорость свободного падения. Эффект конечной скорости гравитации стремится к нулю, когда c стремится к бесконечности, но не как 1/c2, как в современных теориях. Это привело Лапласа к выводу, что скорость гравитационного взаимодействия не меньше 7 × 10 6 раз превышает скорость света. Эта скорость использовалась многими в 19 веке для критики любой модели, основанной на конечной скорости гравитации, например, электрических или механических объяснений гравитации.

С современной точки зрения анализ Лапласа неверен. Не зная о лоренц-инвариантности статических полей, Лаплас предположил, что когда такой объект, как Земля, движется вокруг Солнца, притяжение Земли будет направлено не к мгновенному положению Солнца, а к тому месту, где Солнце было бы, если бы его положение запаздывало с помощью относительной скорости (это запаздывание действительно происходит с оптическим положением Солнца и называется годовой солнечной аберрацией). Полагая Солнце неподвижным в начале координат, когда Земля движется по орбите радиуса R со скоростью v, предполагая, что гравитационное воздействие движется со скоростью c, сдвигает истинное положение Солнца впереди его оптического положения на величину, равную vR/ в, время прохождения гравитации от Солнца до Земли, умноженное на относительную скорость Солнца и Земли. Притяжение гравитации (если бы оно вело себя как волна, например свет) тогда всегда смещалось бы в направлении скорости Земли, так что Земля всегда тянулась бы к оптическому положению Солнца, а не к его фактическому положению. . Это вызовет тягу впереди Земли, что заставит орбиту Земли повернуться наружу по спирали. Такое выпячивание было бы подавлено величиной v/c по сравнению с силой, которая удерживает Землю на орбите; и поскольку орбита Земли считается стабильной, с по Лапласу должно быть очень большим. На самом деле, как теперь известно, его можно считать бесконечным, поскольку в качестве статического воздействия оно мгновенно на расстоянии, когда его видят наблюдатели с постоянной поперечной скоростью.

В уравнении поля, согласующемся со специальной теорией относительности (то есть в инвариантном уравнении Лоренца), притяжение между статическими зарядами всегда направлено к мгновенному положению заряда (в данном случае «гравитационного заряда» Солнца), а не ко времени. запаздывающее положение Солнца. Когда объект движется с постоянной скоростью, воздействие на орбиту имеет порядок v2/c2, и эффект сохраняет энергию и угловой момент, так что орбиты не затухают. Притяжение к объекту, движущемуся с постоянной скоростью, направлено к его мгновенному положению без задержки как для гравитации, так и для электрического заряда.

И они привыкли думать, что гравитация — это продольная волна, сопровождающая поперечную волну электромагнетизма (т. е. как в сейсмологических P- и S-волнах).
Означает ли это с точки зрения ОТО, что кривизна пространства движется с той же скоростью, что и большой гравитационный объект? Если бы объект ускорялся, кривизна пространства отставала бы от него?
@CarlBrannen Это интересный фрагмент истории, которого я не знал. Не могли бы вы указать мне ссылку или статью. Мы предположительно говорим о периоде времени между 1865 годом (уравнения Максвелла) и 1915 годом (ОТО), верно?
Приятно знать!! Я тоже хотел бы несколько ссылок. Возможно, это было одним из вдохновений, которые привели Эйнштейна к предсказанию гравитационных волн.

Из хакерских новостей https://news.ycombinator.com/item?id=6253263

Это гораздо более интересный вопрос, чем может показаться на первый взгляд, и он заслуживает некоторого внимания, потому что он говорит нам что-то фундаментальное, чудесное и просто чертовски потрясающее о Вселенной.

Но я не знаю, как рассказать историю кратко. Так что я собираюсь делать то, что я делаю. Мне очень, очень жаль. Пожалуйста, не стесняйтесь двигаться дальше, если это кажется вам утомительным.

Рассмотрим Землю и себя на ней. Вы не плаваете свободно, так что явно что-то происходит. Мы называем это «гравитацией». Мы можем назвать это, в самом общем смысле, взаимодействием: вы и Земля каким-то образом взаимодействуете, и это мешает вам свободно парить. Затем мы можем спросить, какова скорость этого взаимодействия, представив его в следующих конкретных терминах: сколько времени пройдет между изменением вашего положения относительно земли и началом падения?

Да, это проблема Хитрого Э. Койота. Хитрый Койот сбегает со скалы, парит в воздухе достаточно долго, чтобы удержать табличку с надписью «Помогите», затем начинает падать.

Ясно, что это преувеличение. Но сколько времени в реальной жизни проходит между тем, как вы сошли с обрыва и начали падать?

Мы можем подойти к проблеме наивно, помня, что все распространяющиеся явления во Вселенной ограничены скоростью света. Учитывая этот факт, имеет смысл предположить, что время между моментом, когда Хитрый Э. сойдет со скалы, и моментом, когда он начнет падать, будет равно или больше, чем расстояние между ним и землей, деленное на скорость света. Меньше точно быть не может?

Затем мы можем построить ряд очень, очень точных экспериментов с очень малыми допусками — вероятно, с использованием электромагнитов и лазеров или чего-то еще — чтобы проверить эту гипотезу. И тогда мы можем обнаружить, что мы чертовски ошибались.

На абсолютном пределе наших возможностей измерения — а наши возможности измерения действительно хороши, поскольку мы использовали электромагниты, лазеры и другие дорогостоящие научные устройства — когда объект падает, он начинает падать мгновенно. Не через очень небольшой промежуток времени, а абсолютно мгновенно. Как в нуле проходит время между падением и падением. Это довольно потрясает, на самом деле. Потому что это подразумевает, что каким-то образом какой-то «сигнал» передается от земли к Хитрому Э. со скоростью, превышающей скорость света. Что считается невозможным.

Я собираюсь немного пропустить этот момент, потому что мне не хочется объяснять всю общую теорию относительности, да и в любом случае это не будет так полезно для ответа на вопрос. Достаточно сказать, что между падением и падением не проходит никакого времени, но в то же время нет, никакой сигнал или взаимодействие не должны распространяться вверх от земли к Хитрому Э., чтобы заставить его начать падать. На самом деле происходит то, что Хитрый Койот постоянно падает из-за искривления пространства-времени, создаваемого Землей. Всякий раз, когда он стоит на краю обрыва, на земле, земля под его ногами — лапами? — останавливает его падение, фактически отталкиваясь от него. В тот самый момент, когда его удаляют, он начинает падать. Так что в этом смысле гравитация не имеет скорости. Потому что на самом деле он не распространяется в пространстве. Один из способов взглянуть на это — сказать, что гравитационное поле заполняет пространство, поэтому, где бы вы ни находились, оно уже постоянно влияет на вас. Другой способ — сказать, что гравитация — это, по сути, пространство, поэтому она воздействует на вас просто в силу своего существования. По сути, это эквивалентные английские переводы уравнений, которые на самом деле описывают явление.

Но ладно, это полбеды. Гравитация статического тела заполняет пространство или является пространством, и поэтому нельзя осмысленно сказать, что оно имеет скорость. Но как насчет гравитации меняющегося тела? Как вы сказали, что, если "внезапно появится черная дыра"? Что ж, ответ, конечно, таков, что этого никогда не бывает. Гравитация ничего не меняет внезапно; макроскопические вещи не появляются из ниоткуда, и телепортация невозможна. Так что нам не нужно об этом думать… и на самом деле мы не смогли бы получить осмысленных ответов, даже если бы попытались.

Но вещи движутся. Луна движется относительно поверхности Земли; мы можем сказать, даже если не считать того факта, что мы можем видеть это там, наверху, потому что луна вносит основной вклад в приливы, а приливы приливы и отливы. Но какая связь между положением Луны в космосе и приливным ускорением на Земле? Они как-то всегда идеально синхронизированы или есть какое-то отставание? Если да, то сколько и в каком направлении? На самом деле ответить на этот вопрос гораздо сложнее, чем вы думаете. Несколько лет назад вышла печально известная статья парня по имени Том Ван Фландерн (недавно скончался, Упокой господь его душу), в котором утверждалось, что изменение гравитационного ускорения в динамической системе на самом деле распространяется во много раз быстрее скорости света — по крайней мере, в двадцать миллиардов раз быстрее скорости света — но не мгновенно. В то время этому уделялось много внимания. Если бы скорость распространения изменений в геометрии пространства-времени была равна скорости света, это было бы прекрасно. Если бы это было буквально мгновенно, это тоже было бы хорошо, более или менее, хотя наша теория нуждалась бы в некоторой настройке. Но быстрее, чем c, но все же конечно? Это было действительно трудно объяснить. хотя наша теория нуждается в некоторой настройке. Но быстрее, чем c, но все же конечно? Это было действительно трудно объяснить. хотя наша теория нуждается в некоторой настройке. Но быстрее, чем c, но все же конечно? Это было действительно трудно объяснить.

Хотя оказалось, что это не проблема. Потому что Ван Фландерн только что сделал ошибку в своей работе. Видите ли, связь между движением и гравитацией не так проста, как может показаться. На самом деле — и я сейчас умолчу об этом, потому что математика чертовски сложна — всякий раз, когда гравитирующий объект движется по инерции, вектор гравитационного ускорения в удаленной точке на самом деле указывает на то, где на самом деле находится объект в данный момент, а не на где видно, что свет объекта исходит в этот момент. Так что в этом смысле мы снова вернулись к мгновенной гравитации!

Но так ли это на самом деле? Нет. Потому что, как видите, если бы объект, движущийся по инерции, мгновенно остановился, вектор ускорения некоторое время продолжал бы указывать на его будущее положение, как если бы он все еще двигался по инерции, даже если объект на самом деле находится где-то еще. . Сумма эффектов, которые служат для компенсации аберрации, когда все движется по инерции, нарушилась бы, и поле ускорения было бы направлено в пустое пространство столько времени, сколько потребуется для изменения геометрии, чтобы распространиться в пространстве со скоростью света от гравитирующего объекта. к рассматриваемому вопросу.

За исключением того, что вещи не перестают двигаться мгновенно. Вещи ускоряются, а ускорение требует энергии, и если учесть это, уравнения снова уравновесятся. (Если вы готовы следовать большому количеству продвинутой математики, вот лучшая статья, которую я знаю по этому вопросу.) - http://arxiv.org/abs/gr-qc/9909087v2

Так что это значит? Это означает, что «скорость гравитации» — это скорость света… технически. Изменения в геометрии пространства-времени на самом деле распространяются со скоростью света, но кажущиеся эффекты гравитации оказываются мгновенными во всех динамических системах реального мира, потому что вещи не начинают или прекращают движение, не приобретают или не теряют массу мгновенно без какой-либо причины. . Как только вы учтете все, что вам нужно, чтобы смоделировать реальную систему, которая ведет себя реалистично, вы обнаружите, что все аберрации, которые вы могли бы ожидать из-за конечной скорости света, в конечном итоге компенсируются, поэтому гравитация действует как мгновенная, даже хотя основное явление определенно не так. Вселенная чертовски крута, если вы спросите меня.

Хорошо, здесь большая проблема: вы говорили, что когда Хитрый Койот падал, он падал мгновенно, и поэтому гравитация имела абсурдную скорость. Кто сказал, что он не вошел в поток частиц с любой скоростью? Если я иду в душ и вода быстро бьет меня, это не значит, что поток воды имеет скорость света, это значит, что он уже частично прошел свое паломничество сверху вниз. И мальчик, я не читал весь хлам, но +1 за тщательность, а. Не стесняйтесь показать мне, что я должен прочитать в вашем посте, хорошая работа
Это также решает вашу проблему с гравитацией, влияющей на объекты, где они стоят, поскольку движение через поток воды не должно рассматриваться как взаимодействие с источником, а с уже отправленными частицами. Вот почему объекты все еще будут испытывать гравитацию, когда происходит искажение, пока пульсация искажения не достигнет их со скоростью, по-видимому, c. Я не очень тронут тем, что эти наблюдения являются проблемой, понимаете? Но мне интересно, почему планета реагирует на то, что кто-то другой поглощает испускаемые ими частицы, откуда берется этот отпор?
@АндресСалас One way to look at it is to say the gravitational field fills space, so wherever you are, you're already being affected by it all the time....technically. Changes in the geometry of spacetime actually propagate at the speed of light, but the apparent effects of gravitation end up being instantaneous in all real-world dynamical systems

тот факт, что искажение перемещается «как только» удаляется масса или нет, никоим образом не подразумевается гравитацией, вызванной искажением пространства-времени. На самом деле искажения пространства-времени так же ограничены скоростью света, как и любое другое физическое воздействие.

Уже было дано несколько правильных ответов, утверждающих, что гравитация распространяется со скоростью света, но есть связанная проблема, которая гораздо сложнее. В вашем сценарии вы нереально полностью удалили Солнце, но, вдумайтесь, Солнце постоянно ускользает со скоростью 230 км/с относительно центра галактики. Тем не менее гравитационная сила, ощущаемая Землей и берущая своим источником Солнце, всегда направлена ​​к центру Солнца. Почему? Если гравитация распространяется со скоростью света с , эта сила за раз т должно быть направлено в сторону так называемого запаздывающего положения Солнца, т. е. положения в момент времени т д / с куда д это расстояние от Солнца до Земли, не так ли? Как могло силовое поле вблизи Земли мгновенно «узнать» положение Солнца? «Информация» об этом положении может распространяться только со скоростью света, по крайней мере, так мы сказали.

Во-первых, мы должны отметить, что проблема является абсолютно универсальной и потенциально катастрофической. Возьмем, к примеру, систему Земля-Луна. Давайте проанализируем его в кадре центра тяжести, чтобы показать, что выбор кадра не является проблемой (чтобы быть эквивалентным примеру с Солнцем, я должен был использовать кадр с центром на Солнце, например, на этот раз). Сила Ф Е сила, с которой Земля действует на Луну, направлена ​​к центру Земли, даже если Земля движется вокруг этого центра тяжести. И наоборот, сила Ф М сила, действующая на Землю со стороны Луны, направлена ​​к центру Луны, даже если Луна движется вокруг центра тяжести. Наивное применение принципа, согласно которому гравитация должна распространяться со скоростью света, имело бы Ф Е указывает на запаздывающее положение Земли и Ф М указывает на запаздывающее положение Луны. В результате эти две силы больше не будут выровнены, и они создадут крутящий момент, который изменит угловой момент системы Земля-Луна. Это полностью исключено наблюдением. То же самое произошло бы с любыми двумя небесными телами.

Некоторые немедленно возразят, что использование языка сил и, в более общем смысле, ньютоновской механики совершенно неуместно и что это является источником проблемы. Это не так. Гравитация в Солнечной системе достаточно слаба, а скорости настолько малы по сравнению со скоростью света, что нам не нужно использовать полностью разработанную общую теорию относительности. В очень хорошем приближении мы можем использовать ньютоновскую механику с некоторыми поправками. Тогда возникает вопрос: как получается, что это приближение в конечном итоге заставляет гравитационные силы указывать на мгновенные положения, а не на запаздывающие положения? Отмахнуться от него не так-то просто: ведь сигналу, распространяющемуся со скоростью света, требуется 1 секунда, чтобы добраться от Земли до Луны и 8 минут от Солнца до Земли. Эти времена явно не пренебрежимо малы, и на первый взгляд трудно понять, почему они как бы отбрасываются в этом приближении. По-видимому, имеет место какой-то тонкий эффект, который каким-то образом перемещает направление силы от запоздалого положения к мгновенному по мере развития этого приближения.

На самом деле именно так и происходит. Полная математическая обработка слишком сложна, чтобы приводить ее здесь, но результат можно в общих чертах сформулировать следующим образом. В качестве одной приблизительной общей теории относительности для низкой скорости и слабой гравитации мы получаем гравитационную силу, указывающую на запоздалое положение источника, квадратично экстраполируемую на его мгновенное положение . Математически, если н ( т ) - единичный вектор, указывающий от центра Луны к запаздывающему положению центра Земли, сила, ощущаемая Луной, указывает в направлении

н ( т ) + т д н д т + т 2 д н д т

куда т знак равно д с является отсталым. Это уравнение носит лишь иллюстративный характер: его правильная математическая форма привела бы к сложностям, в которые я не хочу вдаваться. Я написал это только для того, чтобы показать, что квадратичная экстраполяция имела в виду разложение Тейлора второго порядка в т .

Таким образом, эта отмена аберрации является лишь приблизительной. В результате имеет место остаточное изменение углового момента, но оно становится слишком малым, чтобы иметь значение в Солнечной системе. Но для двух нейтронных звезд, вращающихся достаточно близко друг к другу, угловой момент уменьшается с незначительной скоростью, и он был измерен (ср. ультраизвестную систему Халса-Тейлора) в чрезвычайно хорошем согласии с теорией. Тем не менее, эта отмена очень «достаточно хороша», но ни в коем случае не является чудом. Однако этот ответ уже слишком длинный, особенно если учесть, что он касается вопроса ОП, и я не буду подробно останавливаться.

Стив Карлип написал очень хорошую статью [1], посвященную этому вопросу в целом, включая поучительное сравнение с электромагнетизмом, где аберрация также частично устраняется, а также объяснение фундаментальных причин такого устранения.

[1] С. Карлип, Аберрация и скорость гравитации, Physics Letters A 267 (2000), 81–87 https://arxiv.org/abs/gr-qc/9909087

Читая это и статью Карлипса, интересно отметить, что математика не говорит, что вектор силы притяжения направлен «точно» к мгновенному (как бы оно ни было определено) положению источника, а не к его запаздывающему положению, поэтому скорость гравитации компенсируется. почти "точно". Чтобы получить точную информацию, вы, кажется, должны использовать законы сохранения энергии и импульса, но почему вы не можете прямо (заряженная частица) показать из ОТО и Максвелла, что это верно «точно», а не просто приблизительно до некоторого более высокого порядка v /c или тому подобное?
Я не уверен, что понимаю ваш вопрос. Что вы подразумеваете под "точно" между кавычками?
Подобно x "= -k ^ 2 x дает x = A sine (B + kt) как «точное» решение. Таким образом, постулируя «точное» нерелятивистское гравитационное уравнение движения, которое включает задержки распространения (свет и гравитация) , нужно быть в состоянии дать «точное» решение (замкнутая форма или рядовое выражение), которое демонстрирует, рассматривается ли сила притяжения как «точно» направленная к мгновенному положению. Если это всего лишь приближение второго порядка, это действительно так. Не будем много говорить об основном вопросе: нам нужно доказательство того, что с-гравитация в растворе точно компенсируется с-светом!
На самом деле кажется, что абзац отсутствует. Параграф, заканчивающийся словами «Тейлоровское расширение по тау», дает формулу силы, направленной в запаздывающем направлении. Следующий абзац начинается с «этой отмены»; мне кажется, вы не упомянули, с чем аберрация была отменена.

Ничто во Вселенной не может двигаться быстрее света. Из-за этого только свет является пределом космической скорости согласно STR. Даже гравитационные волны не могут двигаться быстрее света. Если бы солнце было удалено, мы бы увидели его эффект через 8 минут. И Земля была бы свободна в движении, тогда она начнет вращаться после того, как найдет небесное тело, которое по массе больше, чем Земля, и начнет вращаться вокруг него, поскольку небесное тело больше искривило пространство-время в соответствии с самым глубоким и логичным принципом Эйнштейна. величайшая "ОБЩАЯ ТЕОРИЯ ОТНОСИТЕЛЬНОСТИ"

Добро пожаловать в StackExchange. Ваш ответ, по сути, в порядке, но что он добавляет к другим ответам?
Согласен, ничего особо не добавляет. Но также не обязательно, что Земля будет вращаться вокруг любого нового тела большей массы.
тогда это означает, что он будет двигаться по касательной со своей орбиты

Вот недавнее научное уточнение этого вопроса: гравитация распространяется со скоростью света, по крайней мере, с точностью до одной доли секунды. 10 15 . Это было измерено непосредственно в 2017 году, когда произошло слияние двойных нейтронных звезд, которое наблюдалось как в гравитационных волнах (GW170817), так и в гамма-лучах (GRB 170817A). В частности, вот рисунок 2 из этой статьи:

Сигналы гравитационных волн и гамма-излучения от слияния двойных нейтронных звезд

В то время как слияние нейтронных звезд произошло на космологическом расстоянии около 100 миллионов световых лет, сигнал света и гравитационной волны был замечен в течение нескольких секунд. Отношение этих двух чисел, таким образом, непосредственно дает верхний предел разницы скорости света и гравитационных волн. См. также эту точку зрения , чтобы понять, почему это измерение действительно качественно отличается от всего, что делалось ранее, и, короче говоря, довольно круто.

Это займет не более 8 минут. Это зависит от эластичности ткани пространства-времени. Рассмотрите Положите шарик на ткань, а затем наблюдайте, насколько он опускается и изгибает ткань. Теперь внезапно удалите мрамор. Время, необходимое ткани, чтобы вернуться в исходное положение, чтобы конечная точка не чувствовала искривления, явно зависит от эластичности ткани и глубины ее погружения. Наше пространство очень эластично, и из-за искривления солнца потребовалось бы несколько секунд, чтобы вернуться в исходное положение.

Гравитация и гравитационные волны разные.

Позвольте мне прояснить это для вас. Рассмотрим натянутую струну длиной 100 м. Пошлите ему импульс. Ясно, что у него есть некоторая скорость распространения, около 2 м/с (зависит от материала). Теперь отрежьте один конец, сколько времени потребуется другой стороне нити, чтобы узнать об этом. Около 1 секунды. Разве это не удивительно. Обновление: этот пример не будет работать, так как 2 волны - это совершенно разные импульсы, это механическая волна, падение струны - это электрическая волна.😳

Это всего лишь мое теоретическое предсказание.. Ничего подобного еще не доказано..

Хотя, точная скорость гравитационной волны неизвестна по сравнению со световой волной.

Я чувствую, что этот вопрос задают неправильно и/или его интерпретируют неправильно для того, что вы на самом деле спрашиваете. Понятно, что распространение чего- либо не может превышать «с», но я не думаю, что распространение необходимо для ответа на вопрос или для проведения действительного мысленного эксперимента. Во-первых, гравитация не до конца изучена ни одной традиционной наукой, и многие парадоксальные проблемы, присущие нашему нынешнему общепринятому пониманию, заставляют многих ломать голову. Я не физик и не ученый, если на то пошло, но это было у меня на уме в течение очень долгого времени, и я решил выбросить это здесь и позволить вам всем разорвать его на части или, по крайней мере, вести меня в лучшем направлении. ржунимагу.

Вопрос в том, как внезапное исчезновение солнца повлияет на гравитацию, будет ли оно следовать за буквой «с» или произойдет мгновенно?

Мой ответ - Оба.

Давайте посмотрим на гравитацию с нескольких разных точек зрения, чтобы объяснить, почему я в это верю. Я вижу много ссылок на гравитацию как на волну ... Я предполагаю, что это из-за кажущегося «распространения», которое происходит в гравитационно-активной области. Я согласен с тем, что любое физическое изменение, производимое объектом А, которое «могло бы» воздействовать на объект Б, должно распространяться на объект Б не быстрее, чем «с». Так что да, солнце гаснет, мы ждем 8 минут, прежде чем гравитация отключится. Вот где я иду налево... Эта "волна" не нужна для мгновенной передачи информации от А к Б. Посмотрите на это в обратном направлении, масса — это сила (причина), гравитация — результат этой силы (следствие). Я не рассматриваю гравитацию в том виде, в каком мы ее наблюдаем, как силу, а высвобождаемую энергию другой силы… смещения. Областью, в которой произойдет чистое изменение, если солнце погаснет, будет пространство-время. Посмотрите на это упрощенно, я стою на одном конце поля, а вы на другом с двумя банками и веревкой, тяните ее, дразните и кричите в нее ... вибрации передаются по веревке к моей банке в скорость звука, и я слышу его. Ради этого примера предположим, что скорость звука представляет собой «с», а звуковая волна представляет собой гравитацию... струна будет представлять пространство-время. Все работает именно так, как вы ожидаете. А теперь я бы попросил вас издавать постоянное гудение в банку. Через несколько миллисекунд я начинаю его слышать. Внезапно вы теряете сознание от гудения вместо дыхания и роняете банку. Опять же, мне нужно подождать несколько миллисекунд, прежде чем я пойму, что что-то произошло и вы остановились. Чего я не понял, так это того, что у меня уже была эта информация. Как только банка покинула вашу руку (притяжение вашей гравитации), гравитационная постоянная в локальном пространстве-времени изменилась (натяжение нити ослабло). Разве это не происходит мгновенно? Конечно, я не знаю ни одного устройства, которое могло бы измерить гравитационную постоянную в определенной области пространства-времени, но разве это не метод определения суммарного эффекта массивного и внезапного гравитационного изменения? Что, если я буду лежать на дне бассейна с воздушным шлангом и пускать пузыри? Пузырьки перемещаются на поверхность в (гипотетической) точке «с», но сами пузырьки вытесняют воду, заставляя ее немного увеличиваться в кажущемся объеме. Разве это увеличение чистого объема не происходит в тот момент, когда пузырек вытесняет воду? изменилась гравитационная постоянная в локальном пространстве-времени (ослабло натяжение струны). Разве это не происходит мгновенно? Конечно, я не знаю ни одного устройства, которое могло бы измерить гравитационную постоянную в определенной области пространства-времени, но разве это не метод определения суммарного эффекта массивного и внезапного гравитационного изменения? Что, если я буду лежать на дне бассейна с воздушным шлангом и пускать пузыри? Пузырьки перемещаются на поверхность в (гипотетической) точке «с», но сами пузырьки вытесняют воду, заставляя ее немного увеличиваться в кажущемся объеме. Разве это увеличение чистого объема не происходит в тот момент, когда пузырек вытесняет воду? изменилась гравитационная постоянная в локальном пространстве-времени (ослабло натяжение струны). Разве это не происходит мгновенно? Конечно, я не знаю ни одного устройства, которое могло бы измерить гравитационную постоянную в определенной области пространства-времени, но разве это не метод определения суммарного эффекта массивного и внезапного гравитационного изменения? Что, если я буду лежать на дне бассейна с воздушным шлангом и пускать пузыри? Пузырьки перемещаются на поверхность в (гипотетической) точке «с», но сами пузырьки вытесняют воду, заставляя ее немного увеличиваться в кажущемся объеме. Разве это увеличение чистого объема не происходит в тот момент, когда пузырек вытесняет воду? Я не знаю ни одного устройства, которое могло бы измерить гравитационную постоянную в определенной области пространства-времени, но разве это не метод определения суммарного эффекта массивного и внезапного гравитационного изменения? Что, если я буду лежать на дне бассейна с воздушным шлангом и пускать пузыри? Пузырьки перемещаются на поверхность в (гипотетической) точке «с», но сами пузырьки вытесняют воду, заставляя ее немного увеличиваться в кажущемся объеме. Разве это увеличение чистого объема не происходит в тот момент, когда пузырек вытесняет воду? Я не знаю ни одного устройства, которое могло бы измерить гравитационную постоянную в определенной области пространства-времени, но разве это не метод определения суммарного эффекта массивного и внезапного гравитационного изменения? Что, если я буду лежать на дне бассейна с воздушным шлангом и пускать пузыри? Пузырьки перемещаются на поверхность в (гипотетической) точке «с», но сами пузырьки вытесняют воду, заставляя ее немного увеличиваться в кажущемся объеме. Разве это увеличение чистого объема не происходит в тот момент, когда пузырек вытесняет воду? но сами пузырьки вытесняют воду, заставляя ее немного увеличиваться в кажущемся объеме. Разве это увеличение чистого объема не происходит в тот момент, когда пузырек вытесняет воду? но сами пузырьки вытесняют воду, заставляя ее немного увеличиваться в кажущемся объеме. Разве это увеличение чистого объема не происходит в тот момент, когда пузырек вытесняет воду?

В итоге я согласен с тем, что если бы солнце исчезло, потребовалось бы 8 минут, чтобы наблюдать изменение его гравитационного воздействия на Землю, но я считаю, что чистое влияние на область пространства-времени между Землей и Солнцем могло бы можно наблюдать мгновенно, используя соответствующее оборудование для обнаружения этих изменений.

Это больше похоже на отдельный (хотя и связанный) вопрос, чем на ответ. Предлагаю превратить это в вопрос.
Slack не будет замечен мгновенно. Электростатическим силам потребуется некоторое время, чтобы передать эту неплотность.