Как гравитация распространяется в искривленном пространстве-времени?

В этой статье в Википедии описывается, как луч света с его локально постоянной скоростью может двигаться «быстрее света». Иными словами, он проходит расстояние, которое с точки зрения специальной теории относительности удивительно велико.

Интересно, одинаково ли ведет себя гравитационная волна в таком искривленном пространстве-времени (частью которого волна фактически является)?

Распространяется ли гравитационная волна на расширяющееся пространство-время, как это делает свет? Влияют ли нелинейности гравитационно-гравитационного взаимодействия на распространение волны (например, плазмы) таким образом, что свет и гравитация действуют не одинаково быстро?

Если я хочу послать быстрый сигнал в этом сценарии расширяющейся вселенной, каким образом я решу его послать?

Я предполагаю, что настоящий вопрос, который у вас есть, заключается в том, есть ли какая-либо обратная реакция. Чтобы быть более конкретным, можно было бы ожидать, что в пределе малых гравитационных волн на статическом фоне эти волны будут распространяться со скоростью с . Могу только сказать, что в GR так и есть --- подробнее смотрите в любом из учебников. Я полагаю, что от размерного анализа нельзя было бы ожидать ничего иного, пока длина волны была выше масштаба Планка и ниже радиуса кривизны лежащего в основе статического фона.
@genneth: Да, это именно мой вопрос. (Я даже не понимаю, как вопрос может быть прочитан иначе, ответы объясняют точки, касающиеся локальной постоянной скорости и скорости выше скорости света, даже если это указано в первой строке моего поста. В разделе вопросов я подчеркиваю гравитацию- гравитационное взаимодействие и дать аналог плазмы.) Однако я пока не понимаю, как вы делаете вывод из анализа измерений к чистому линейному распространению.
Вы не получаете линейную дисперсию из размерного анализа (по крайней мере, я не получаю) --- вы переходите к полному ОТО и вычисляете распространение мелкой ряби на фоне --- это можно найти в учебниках. Вопрос о том, в каких режимах это хорошее приближение, может быть решен с помощью размерного анализа.
+++ В качестве комментария я не считаю этот вопрос ответом.

Ответы (2)

Важно еще раз подчеркнуть, что на самом деле ничто не движется быстрее скорости света в буквальном смысле. Просто Вселенная расширяется, так что объект, отправивший сигнал, находится, измеряя сегодняшней линейкой, дальше, чем скорость света, умноженная на возраст Вселенной. Однако вы не можете получать сигналы от объектов слишком далеко — мы можем общаться только с объектами внутри нашего горизонта .

Все приведенные выше рассуждения применимы и к сигналам гравитационных волн, которые также распространяются со скоростью света.

Да, я думал, что скобки и фразы «то есть» и «со специальной релятивистской точки зрения» подчеркивали бы это достаточно. В любом случае спасибо за ответ, хотя я действительно удивлен, что из-за нелинейности не должно быть никаких эффектов обратной связи.
@NickKidman, нелинейность не имеет значения, потому что гравитационные волны, распространяющиеся на большие расстояния, являются небольшими возмущениями общей метрики.

Скорость света инвариантна только локально. Например, если вы наблюдаете за лучом света, падающим на горизонт событий черной дыры, вы обнаружите, что он замедляется, а если вы ждете бесконечное время, вы увидите, что он останавливается на горизонте событий. Действительно ли скорость света меняется, зависит от вашей точки зрения. Я бы сказал, что это просто ваш выбор координат, из-за которого все выглядит так, как будто они меняются, но мнения будут различаться.

Во всяком случае, "быстрее, чем с «движение, упомянутое в вашей ссылке, похоже на то, что это вопрос геометрии и координат, которые вы используете. Поскольку это просто геометрия, гравитационные волны будут затронуты так же, как свет, как и все, что распространяется в космосе включая объекты с отличной от нуля массой покоя.

Как гравитация распространяется в искривленном пространстве-времени?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v