Frage:
Verbreitet sich die Schwerkraft?
frodeborli
2014-01-09 22:12:57 UTC
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Die Schwerkraft wird manchmal als Krümmung in der Raumzeit beschrieben. Bedeutet dies aufgrund der Relativitätstheorie nicht, dass sich die Schwerkraft nicht ausbreitet?

Ein Gedankenexperiment. Wenn Sie sich auf ein Schwarzes Loch zubewegen, kann dies auch so betrachtet werden, als würde sich das Schwarze Loch auf Sie zubewegen. Wenn sich ein Schwarzes Loch mit Lichtgeschwindigkeit auf Sie zubewegt und sich die Schwerkraft mit Lichtgeschwindigkeit ausbreitet, würden Sie etwas erleben, das einem Überschallstoß ähnelt, außer dass es ein Schwerkraftstoß ist, und es würde Ihnen ermöglichen, bis zu Ihrer Ankunft unberührt zu bleiben in der Mitte des Schwarzen Lochs?

Wenn Sie sich kurz vor Ihrer Ankunft in der Mitte umdrehen und sich mit Lichtgeschwindigkeit vom Schwarzen Loch entfernen könnten, würden Sie es nie bemerken. obwohl Sie mit der gleichen Geschwindigkeit wie das Schwarze Loch in die gleiche Richtung fahren würden?

`Die Schwerkraft wird manchmal als Krümmung in der Raumzeit beschrieben. Bedeutet dies aufgrund der Relativitätstheorie nicht, dass sich die Schwerkraft nicht ausbreitet? "
Zwei antworten:
#1
+4
Gerald
2014-01-09 22:54:33 UTC
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Schwarze Löcher verzerren die Geometrie der Raumzeit. Sie müssen sich also darum kümmern.

Änderungen der Schwerkraft breiten sich mit der Lichtgeschwindigkeit aus. Es wird angenommen, dass dies für eine beschleunigte Masse auftritt, z. eine Binärzahl von Schwarzen Löchern.

Ein zweiter grundlegender Punkt: Geschwindigkeiten addieren sich nicht additiv, sondern subadditiv: Lichtgeschwindigkeit + Lichtgeschwindigkeit = Lichtgeschwindigkeit.

Wenn Sie oder das Schwarze Loch mit Lichtgeschwindigkeit reisen, müssen Sie bzw. Das Schwarze Loch muss in Ruhe masselos sein, sonst wäre Ihre relativistische Masse oder die des Schwarzen Lochs unendlich.

Photonen sind in Ruhe masselos, also sprechen Sie tatsächlich von Licht oder etwas, was verhält sich in vielerlei Hinsicht ähnlich wie Licht.

Am Ende sprechen Sie also von Licht, das auf ein Schwarzes Loch gerichtet ist und von einem Spiegel im Schwarzen Loch reflektiert wird.

Das Licht kann in das Schwarze Loch eindringen, aber es kann das Loch nicht verlassen, nachdem es vom Spiegel reflektiert wurde, aufgrund der hohen Krümmung der Raumzeit unterhalb des Ereignishorizonts.

Wenn Sie sich einer Binärzahl von Schwarzen Löchern nähern, sind Sie blau verschobene Schwerkraftänderungen erhalten.

Ich verstehe nicht, dass sich die Schwerkraft ändern kann, ohne Energie oder Masse hinzuzufügen. Das Hinzufügen von Energie oder Masse bedeutet, sie von etwas zu nehmen. Ich verstehe, dass binäre Schwarze Löcher aufgrund der exponentiellen Schwerkraft als pulsierende Schwerkraft angezeigt werden, fast wie eine Welle, aber nicht, dass sie aufgrund des Dopplers bläulich verschoben würden. Möglicherweise aufgrund von Zeitdilatation. Wie kann es sonst zu Änderungen der Schwerkraft kommen? Und subadditiv impliziert eine konstante Geschwindigkeit von 0 für alles, aber das ist irgendwie sinnvoll, wenn Sie sich durch Zeit und Raum bewegen, aber das kann subadditiv nicht verstehen.
Subadditivität: http://en.wikipedia.org/wiki/Subadditivity bedeutet, dass sich zwei Geschwindigkeiten nicht vollständig zur Summe addieren. Das Hinzufügen von Geschwindigkeit zur Lichtgeschwindigkeit erhöht die Geschwindigkeit nicht: Es bleibt die Lichtgeschwindigkeit.
Die Schwingung von Gravitationswellen ist für einen Beobachter, der sich der Binärdatei des Schwarzen Lochs nähert, blau verschoben. Dies bedeutet, dass die Frequenz der Wellen erhöht aussieht.
Details über die relativistische Addition von Geschwindigkeiten, z. hier: http://www.marxists.org/reference/archive/einstein/works/1910s/relative/ch13.htm
#2
+3
Stan Liou
2014-01-10 08:49:03 UTC
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Die Schwerkraft wird manchmal als Krümmung in der Raumzeit beschrieben. Bedeutet dies aufgrund der Relativitätstheorie nicht, dass sich die Schwerkraft nicht ausbreitet?

Es gibt einen ziemlich genauen Sinn, in dem sich die Schwerkraft ausbreitet: Wenn Sie eine Raumzeit haben und sie ein wenig stören, dann Sie können sich die neue Raumzeit als die alte "Hintergrund" -Raumzeit mit einer kleinen Änderung darüber vorstellen. Dann ist es sinnvoll, die Geschwindigkeit zu diskutieren, mit der sich diese Änderung ausbreitet.

Im allgemeinen Fall hat die Ausbreitungsgeschwindigkeit der Schwerkraft jedoch keine besondere Bedeutung. Dies ist sinnvoll: Um über Geschwindigkeit zu sprechen, benötigen Sie einen Standard zum Vergleich und damit eine Hintergrundraumzeit. Die Schwerkraft ist jedoch nichtlinear. Um eine objektive Antwort auf diese Frage zu erhalten, müssen die Änderungen an diesem Hintergrund entweder gering oder stark eingeschränkt sein.

Wenn sich ein Schwarzes Loch mit der Geschwindigkeit auf Sie zubewegt von Licht ... [würden Sie] etwas Ähnliches wie eine Überschall-Explosion erleben, außer dass es eine Schwerkraft-Explosion ist, ...

Nicht analog zu einer Überschall-Explosion (also hier superluminal?) , nein.

Für eine elektrische Ladung ist die ultra-relativistische Grenze ihres elektromagnetischen Feldes eine ebene Welle, die impulsiv ist, ein unendlich dünnes Dirac-Delta-Profil. Dieser bewegt sich mit Lichtgeschwindigkeit. Das Gravitationsanalogon davon (für ein Schwarzschild-Schwarzes Loch) ist der Aichelburg-Sexl-Ultraboost, eine Raumzeit, die axialsymmetrisch und bis auf eine impulsive ebene Welle überall flach ist.

... und Es würde Ihnen ermöglichen, unberührt zu bleiben, bis Sie in der Mitte des Schwarzen Lochs angekommen sind?

Nein.

Wenn Sie sich umdrehen könnten, Kurz bevor Sie in der Mitte ankommen und sich mit Lichtgeschwindigkeit vom Schwarzen Loch entfernen, werden Sie es nie bemerken, obwohl Sie sich mit der gleichen Geschwindigkeit wie das Schwarze Loch in die gleiche Richtung bewegen würden?

Das ist das Gleiche wie zu sagen, dass Sie über dem Schwarzen Loch stehen. Daher würden Sie es bemerken, weil Sie beschleunigt werden müssten, um stationär zu bleiben. Wenn Sie sich nach dem Passieren des Horizonts umdrehen, ist es viel zu spät.

Zugegeben, ein Laie hier, aber ich bin mir ziemlich sicher, dass einige Aussagen nicht korrekt sind: z. "Im allgemeinen Fall hat die Ausbreitungsgeschwindigkeit der Schwerkraft keine besondere Bedeutung": Der allgemeine Fall ist ein beliebiger Beobachter, aus dessen Sicht sich Änderungen der Schwerkraft genau mit der Lichtgeschwindigkeit ausbreiten. Ich meine, LIGO? Und wenn ein Objekt in einem Gedankenexperiment aus dem Nichts auftauchte und sich aus meiner Sicht der Lichtgeschwindigkeit sehr nahe kam, konnte ich es nicht wissen, bevor es sehr nahe war, was auch Auswirkungen auf mein wahrgenommenes Gravitationsfeld hat; die Änderung für eine b.h. wäre sehr abrupt.


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