Колко време ще отнеме гравитационният кладенец, създаден от Слънцето, да изчезне, а Земята и останалите планети излетят в космоса?
В първия епизод на „Ръководството за Космоса“, чиста обръсната версия на мен, прегърната в мазето ми, обясни колко време отнема светлината да стигне от Слънцето към Земята. За да отговорите на този въпрос, отнема светлина около 8 минути и 20 секунди, за да направите пътуването.
С други думи, ако Слънцето изведнъж изчезне от самото пространство, все още ще го видим да свети в небето повече от 8 минути, преди всичко да потъмнее. Марсианците ще отнемат около 12 минути, за да забележат, че Слънцето е изчезнало, а New Horizons, който е близо до Плутон, няма да види промяна в продължение на повече от 4 часа.
Макар че тази идея е леко извиваща ума, сигурен съм, че имате глава, обвита около нея. Сигурни сме, че продължихме с това тук, в това шоу. Колкото по-напред гледате в космоса, толкова по-назад се оглеждате във времето заради скоростта на светлината, но мислили ли сте някога за скоростта на гравитацията?
Да се върнем към този оригинален пример и да премахнем Слънцето отново. Колко време ще отнеме гравитационният кладенец, създаден от Слънцето, да изчезне.
Кога Земята и останалите планети биха излетели в космоса, без Слънцето да държи цялата Слънчева система заедно с нейната гравитация? Дали това ще се случи мигновено или ще отнеме време информацията да достигне до Земята?
Звучи като прост въпрос, но всъщност е много трудно да се каже. Силата на гравитацията, в сравнение с другите сили във Вселената, всъщност е доста слаба. Практически е невъзможно да се тества в лабораторията.
Според теорията на относителността на Айнщайн, изкривяванията в пространственото време, причинени от масата - известна още като гравитация - ще се разпространяват със скоростта на светлината. С други думи, светлината от Слънцето и гравитацията на Слънцето трябва да изчезнат точно в същото време от гледната точка на Земята.
Но това е просто теория и куп фантазия. Има ли някакъв начин да се тества това в действителност? Астрономите са измислили начин да установят това косвено, като наблюдават взаимодействията с масивни обекти в космоса.
В двоичната система PSR 1913 + 16 има двойка пулсари, които обикалят около себе си само няколко пъти по-голяма от ширината на Слънцето. Докато се въртят един около друг, пулсарите сами изкривяват пространственото време, освобождавайки гравитационни вълни. И това изпускане на гравитационни вълни кара пулсарите да се забавят.
Удивително е, че астрономите дори могат да измерят този орбитален разпад, но още по-невероятната част е, че те използват този процес за измерване на скоростта на гравитацията. Когато направиха изчисленията, астрономите определиха скоростта на тежестта да бъде в рамките на 1% от скоростта на светлината - това е достатъчно близо.
Учените също са използвали внимателни наблюдения на Юпитер, за да получат този брой. Наблюдавайки как гравитацията на Юпитер изкривява светлината от квазар на фона, докато минава отпред, те успяха да определят, че скоростта на гравитацията е между 80% и 120% от скоростта на светлината. Отново, това е достатъчно близо.
Значи там. Скоростта на гравитация е равна на скоростта на светлината. И ако Слънцето изведнъж изчезне, ще се радваме да получим всички лоши новини едновременно.
Гравитацията е сурова любовница. Разкажете ни история за времевата гравитация е била твърде бърза за вас. Поставете го в коментарите по-долу.
Podcast (аудио): Изтегляне (Продължителност: 3:51 - 3.5MB)
Абонирайте се: Apple Podcasts | Android | RSS
Podcast (видео): Изтегляне (Продължителност: 4:14 - 50.4MB)
Абонирайте се: Apple Podcasts | Android | RSS
