Сколько времени потребуется, чтобы гравитационный колодец, созданный Солнцем, исчез, и Земля и остальные планеты улетели в космос?
В самом первом эпизоде «Руководства по космосу» моя чисто выбритая версия, сгорбленная в моем подвале, объяснила, сколько времени требуется свету, чтобы добраться от Солнца до Земли. Чтобы ответить на этот вопрос, потребуется около 8 минут и 20 секунд, чтобы совершить поездку.
Другими словами, если бы Солнце внезапно исчезло из самого космоса, мы все равно увидели бы его сияние в небе более 8 минут, прежде чем все погасло. Марсианам потребовалось бы около 12 минут, чтобы заметить, что Солнце ушло, а «Новые горизонты», которые находятся почти в Плутоне, не увидят изменений более 4 часов.
Хотя эта идея немного ошеломляет, я уверен, что вы обвились вокруг нее. Мы уверены, что пошли об этом здесь, на этом шоу. Чем дальше вы смотрите в пространство, тем больше вы оглядываетесь назад во времени из-за скорости света, но рассматривали ли вы когда-нибудь скорость гравитации?
Давайте вернемся к этому первоначальному примеру и снова удалим Солнце. Сколько времени потребуется, чтобы гравитационный колодец, созданный Солнцем, исчез.
Когда Земля и остальные планеты улетят в космос, если Солнце не удержит всю Солнечную систему вместе со своей гравитацией? Произойдет ли это мгновенно, или потребуется время, чтобы информация достигла Земли?
Это звучит как простой вопрос, но на самом деле очень сложно сказать. Сила гравитации, по сравнению с другими силами во Вселенной, на самом деле довольно слабая. Практически невозможно проверить в лаборатории.
Согласно теории относительности Эйнштейна, искажения в пространстве-времени, вызванные массой, также известной как гравитация, будут распространяться со скоростью света. Другими словами, свет от Солнца и гравитация Солнца должны исчезнуть в одно и то же время с точки зрения Земли.
Но это всего лишь теория и куча причудливой математики. Есть ли способ проверить это на самом деле? Астрономы нашли способ сделать это косвенным путем, наблюдая за взаимодействием с массивными объектами в космосе.
В бинарной системе PSR 1913 + 16 пара пульсаров вращается вокруг друг друга в несколько раз больше ширины Солнца. Когда они вращаются вокруг друг друга, пульсары сами деформируют пространство-время, испуская гравитационные волны. И этот выброс гравитационных волн заставляет пульсары замедляться.
Удивительно, что астрономы могут даже измерить этот орбитальный распад, но еще более удивительным является то, что они используют этот процесс для измерения скорости гравитации. Когда они сделали вычисления, астрономы определили, что скорость гравитации находится в пределах 1% от скорости света - это достаточно близко.
Ученые также использовали тщательные наблюдения Юпитера, чтобы получить это число. Наблюдая, как гравитация Юпитера искажает свет от фонового квазара, когда он проходит впереди, они смогли определить, что скорость гравитации находится между 80% и 120% скорости света. Опять же, это достаточно близко.
Итак, поехали. Скорость гравитации равна скорости света. И если Солнце внезапно исчезнет, мы будем рады получать все плохие новости одновременно.
Гравитация - суровая любовница. Расскажите нам историю о том, что гравитация во времени была слишком быстрой для вас. Поместите это в комментарии ниже.
Подкаст (аудио): Скачать (Продолжительность: 3:51 - 3,5 МБ)
Подписаться: Apple Podcasts | Android | RSS
Подкаст (видео): Скачать (Продолжительность: 4:14 - 50,4 МБ)
Подписаться: Apple Podcasts | Android | RSS
