Влияют ли гравитационные волны на свет?

Гравитация «искривляет» свет, предсказанная теорией относительности и впоследствии наблюдаемая: как гравитация и гравитационные волны достигают этого эффекта, и не должен ли этот эффект присутствовать везде, где есть гравитация, например, не должен ли быть «мерцающий эффект», когда наблюдать за далекими звездами/галактиками, поскольку излучаемый ими свет «искажается» так и эдак (как мерцание тепловых волн)?

мерцание звездного света происходит из-за случайных колебаний температуры/давления в атмосфере, в результате чего свет слегка преломляется в разных направлениях, когда он проходит через атмосферу. Гравитационные колодцы звезд, по сравнению с ними, довольно стационарны, поэтому изгиб не меняется со временем, следовательно, они не мерцают перед атмосферой.
Вместо гравитации, «изгибающей свет», правильнее сказать, что гравитация искривляет пространство-время , а свет просто следует по геодезической траектории вдоль изгибов. Думая об этом таким образом, имеет смысл, что должен быть эффект «мерцания», когда свет проходит вблизи источника гравитационных волн. Сложность в том, что этот эффект чрезвычайно мал, и мы только сейчас начинаем разрабатывать технологию с достаточным разрешением для его обнаружения.
@DmitryBrant, эффект чрезвычайно мал, и объекты, имеющие достаточную массу, чтобы его обнаружить (то есть целые галактики), движутся по небу оооооооочень медленно.

Ответы (3)

Правда в том, что мы не знаем. Гравитоны — это теория, которая постепенно становится общепринятой, но просто мало доказательств, подтверждающих их как жизнеспособную теорию о том, как работает гравитация. Гравитация — это всего лишь магическое понятие, придуманное столетия назад. Мы знаем только, что гравитация непостоянна и это единственная сила, не соответствующая теории относительности. Мы знаем это, потому что путь и направление далеких галактик в нашей расширяющейся Вселенной не меняются в направлениях, ожидаемых нашей гравитационной математикой. Что-то там не так.

В чем некоторые из нас уверены, так это в том, что частицы света являются физическими объектами и, как и все физические объекты, подчиняются законам гравитации. Так же, как и наши тела.

Я думаю, ваш вопрос заключается в том, почему свет, достигающий нас от далеких звезд, не мерцает, как это может произойти, когда кто-то держит фонарик, направленный на вас, перемещая его справа налево или вверх и вниз по вашему полю. Даже если бы звезда двигалась слева направо или вверх и вниз (а это не так), она все равно не мерцала бы, потому что ее свет исходит со всех сторон, а не ровным потоком, как сфокусированный фонарик. И хотя свет от звезд искривляется гравитацией других солнечных систем, планет и даже других галактик, он остается искривленным. Он не возвращается на свой первоначальный путь, как пружина. Поэтому, когда он доходит до вас, это устойчивый поток на довольно прямом пути от последней точки поворота.

Самое интересное в вашем вопросе то, что на легкие частицы также влияет гравитация нашего Солнца и Земли. Это означает, что частицы света звезды, скорее всего, имеют небольшой изгиб, когда достигают наших глаз, когда мы стоим на этом огромном гравитационном шаре, называемом Землей. Лично я считаю, что планеты притягивают легкие частицы, а также нейтрино электромагнитным путем. Но это не популярная теория.

Я думаю, вам может быть интересно узнать, как работают наши глаза, когда на сетчатку постоянно попадают миллионы световых частиц под разными углами изгиба. Все, что мы видим, связано с тем, что фотоны отражаются от объектов, а затем попадают в наши глаза, в которых есть палочки и колбочки, преобразующие их в нейронное зрение. Хотя частицы могли отскакивать от предметов 100 или более раз, прежде чем достичь наших глаз, они находятся на прямом и прямом пути от последнего объекта, от которого они отскочили, придавая нам отчетливый цвет этого объекта. Это становится немного сложнее, чем с понятием световых частиц, исходящих в виде волн, но все это имеет значение.

согласен с вами насчет одного фотона... но именно следующий фотон, а следующий... который входит под немного разными углами, вызывает мерцание. Мне нравится слегка скептический настрой вашего ответа, почему-то он кажется более заслуживающим доверия :)
Я бы добавил, что все, кроме количественных наблюдений, является только теорией. Теория пытается объяснить , почему эти вещи происходят в наблюдениях. И такие вопросы, как ваш, всегда будут стимулом к ​​уточнению теории. Что хорошо, @slashmais, потому что никакая теория, вероятно, не является абсолютно точной.

Гравитация «искривляет» свет, предсказанная теорией относительности и впоследствии наблюдаемая: как гравитация и гравитационные волны достигают этого эффекта

Я рассматриваю этот вопрос как относящийся к Общей теории относительности (ОТО), которая является полностью классической теорией, а не к (пока отсутствующей) теории квантовой гравитации.

Точка зрения общей теории относительности состоит в том, что свободно падающие системы отсчета являются истинными инерциальными системами отсчета (т. е. там, где выполняется первый закон Ньютона). Таким образом, если смотреть изнутри свободно падающей рамки, свет идет по прямой линии: человек внутри свободно падающего лифта увидит прямой световой луч. Тогда другой человек, стоящий на твердой земле снаружи свободно падающего лифта, таким образом увидит линию изгиба.

Из вышесказанного ясно, что все, что имеет гравитационное поле, искривляет световые лучи. Массы явно приходят с гравитационным полем. А из-за эквивалентности массы и энергии, Е "=" м с 2 Все, что имеет энергию, имеет и гравитационное поле.

Однако плотность энергии гравитационной волны ничтожно мала. Таким образом, эффект изгиба будет крошечным.

Тем не менее, «мерцание», о котором вы говорите, можно наблюдать, если гравитационные волны огромны: это именно то, что LIGO проделал с гравитационными волнами, возникающими в результате слияния черных дыр.

Лиго не наблюдал «мерцания» света от звезд, а концентрировал свет от лазеров в особой геометрии.
@anna: может быть, я плохо выразился, но я не думал, что сказал, что LIGO вообще наблюдал свет . LIGO наблюдает за гравитационными волнами с помощью наземного лазерного интерферометра. «Эффект мерцания», который действительно наблюдал LIGO, — это динамическое искажение пространства-времени из-за проходящей гравитационной волны. В случае слияния черных дыр люди из LIGO сравнивали сигнал с тоном, движущимся вверх по шкале, а не с мерцанием.
это нормально, просто вопрос касается "мерцания при наблюдении далеких звезд", и звучит так, как будто вы с этим согласны.

Гравитация «искривляет» свет, предсказанный теорией относительности и впоследствии наблюдаемый: как гравитация и гравитационные волны достигают этого эффекта,

Физики надеются, что гравитация будет квантована подобно трем другим силам, и что гравитационные волны представляют собой слияние гравитонов. Существует классическая общая теория относительности, в которой фотоны/свет следуют за искажением тензора энергии напряжения из-за гравитационного источника звезды, геодезической и изгиба. С квантово-механической точки зрения фотоны взаимодействуют с виртуальными гравитонами и меняют направление на изгибающееся.

и разве этот эффект не должен присутствовать везде, где есть гравитация,

везде, где есть гравитация, в рамках КМ будет фотонное гравитонное взаимодействие, но оно будет более высокого порядка, а гравитационная постоянная очень и очень мала,

например, не должен ли быть «мерцающий эффект» при наблюдении за далекими звездами/галактиками, поскольку их испускаемый свет «изгибается» так и эдак (как мерцание тепловых волн)?

Фотон/свет изгибается, проходя очень близко к гравитационным колодцам, но вероятность случайного изменения направления (мерцания) очень мала и не поддается обнаружению из-за гравитационной постоянной.

Эксперимент LIGO обладает огромной пространственной точностью, поэтому он может обнаруживать небольшие искажения пространства от проходящей гравитационной волны, которые влияют на лазерный свет эксперимента. Эти условия не выполняются для общего звездного света. В экспериментах LIGO гравитационная волна создается реальными гравитонами, создающими гравитационную волну (разумеется, при условии квантования гравитации, аналогичного другим трем силам). Взаимодействие света при огибании звезд осуществляется обменом виртуальными гравитонами, гравитационным полем. LIGO — детектор гравитационных волн.

В дополнение к предыдущей серии неуместных комментариев я также переместил некоторые устаревшие комментарии и последующую беседу в чат . Не стесняйтесь продолжать обсуждение там, если хотите.
@DavidZ Спасибо, я думаю, что у меня проблемы со связью с MBN, и он не может дозвониться до меня, а я до него/нее. Возможно, это языковой барьер, учитывая, что мой родной язык греческий.
Это может быть многое. Языковой барьер возможен, хотя, возможно, и не наиболее вероятен. В любом случае, вам всегда решать, хотите ли вы продолжать участвовать в обсуждении.
@annav: Нет проблем со связью. Просто неверно, что фотоны следуют за «искажением тензора энергии-импульса».