Возвращается ли пространство-время к плоскому?

Я написал эксперимент на HTML5 и Javascript, чтобы попытаться показать, что происходит с искривлением пространства-времени, когда тело движется через область.

С течением времени я использую g=Gm/r2уравнение для перемещения сетки пространства-времени к объекту. Когда точка сетки находится внутри тела, я использую g(1-h/R)для изменения изгиба в соответствии с ускорением на поверхности. Это предполагает равномерную плотность.

В результате требуется очень большая масса и очень много времени, чтобы произошла какая-либо заметная кривизна (как и следовало ожидать). Уменьшив радиус Земли в 3 раза, я смог очень хорошо увидеть кривизну, как на скриншоте ниже.

Тогда мне пришло в голову, что искривление пространства останется еще долго после того, как тело массы переместится.

Вернется ли эта деформация в пространстве когда-нибудь к истинно «плоской» или тот факт, что мы почти никогда не вращаемся вокруг одной и той же абсолютной области пространства, означает, что мы никогда не испытаем эту существующую деформацию?

Если бы свет прошел через этот «след», искривился бы он в соответствии с искривлением пространства-времени, созданным далекой планетой? Или я ошибся в своей модели?

Демонстрация деформации пространства-времени

В этой демонстрации используются реальные значения, за исключением того, что радиус уменьшен в 3 раза, чтобы увеличить эффект гравитации.

earth.radius = 6.371e6 / 3;
earth.mass = 5.972e24;  
spacetimeGrid.extent = 4.5e7;

Вы можете запустить демо здесь: https://dl.dropboxusercontent.com/u/2236585/spacetime/index.html

Выглядит очень подозрительно. Искажения пространства-времени должны распространяться со скоростью света (фактически бесконечной по скорости симуляции), следа не должно быть.
ну, ускоряющиеся тела могут создавать гравитационные волны — предсказание ОТО еще не подтверждено экспериментально, но для нормальных тел с «нормальными» энергиями вы не увидите такого следа.
@JamesKilfiger Я забыл о том факте, что гравитационное влияние также распространяется на c , поэтому код представляет собой довольно грубое приближение искажения и, очевидно, не имитирует гравитационные волны. Приведет ли это в конечном счете к выравниванию пространства-времени?
Мы жили бы в очень странной Вселенной, если бы на локальный градиент гравитации влияла сверхмассивная черная дыра, прошедшая через окрестности 12 миллиардов лет назад. Пространство-время будет пронизано невидимыми гравитационными колодцами неизвестного происхождения.
Каковы ваши оси? Два пространства или одно пространство и одно время?

Ответы (2)

Чтобы ответить на вопрос

Возвращается ли пространство-время к плоскому?

Да, это так. Картинка, которую вы рассчитали, неверна. Это не похоже на то, что в гравитации твердое тело пропахивает пространство-время и создает эту долину, как шар для боулинга, бросающий снег. Кривизна каждой точки зависит от массы и изменяется по мере движения массы. Поэтому, если масса удаляется достаточно далеко от данной точки пространства-времени, кривизна снова становится плоской.

Вы моделируете массивный объект, движущийся в пространстве-времени. Помните об относительности. В данном случае я имею в виду как раз галилеевскую теорию относительности: законы движения одинаковы в любой инерциальной системе отсчета. Если я выберу кадр, который движется вместе с вашей планетой, это будет означать, что планета вообще не движется.

Это дало бы понять, что ваша модель неверна, неподвижная планета не должна создавать след в пространстве-времени. Ваша планета неподвижна (относительно инерциальной системы отсчета), но оставляет за собой след. Ваша модель неверна.

Глядя на код, вы, кажется, динамически искажаете свою сетку. Но на самом деле это статическая ситуация. Искажения сетки можно определить для любого положения планеты, где планета находилась раньше, рассчитывать не нужно.

Вы описываете здесь не пространство-время, а просто ньютоновскую гравитацию, одетую так, чтобы она выглядела как пространство-время. Для той массы, которую вы здесь описываете, нет большой разницы между ОТО и ньютоновской гравитацией. ОТО асимптотически аппроксимируется ньютоновской гравитацией. Можно смоделировать реальное пространство-время, но это требует больших вычислительных ресурсов. Это не делает вашу симуляцию неинтересной, но позаботьтесь о том, что на нее претендует.

Возвращается ли пространство-время к плоскому?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v