Ещё один вопрос про ОТО

[metelev]

Был такой человек, Рёмер, который скорость света определил. У него получалось запаздывание света от Юпитера около 20 минут на диаметре орбиты Земли.

Если гравитация распространяется со скоростью света, то она тоже, получается, запаздывает. Казалось бы должна быть разница в движении планет при наличии запаздывания и в отсутствии запаздывания. И довольно заметная. Скажем, те же 20 минут это 1/3 часа или 1/72 суток. Если орбиту Земли поделить на секторы длиной в один градус, то один сектор примерно будет соответствовать суткам, а 20 минут времени будут соответствовать минуте дуги земной орбиты. То есть Юпитер должен "видеть" Землю в самой удалённой от него точке земной орбиты со смещением порядка 1 минуты. Это ведь много. У Меркурия вон смещение перигелия составляет секунды и однако же оно было отловлено ещё в середине девятнадцатого века.

Несмотря на это википедия про такую разницу вообще не упоминает на страничке, где перечисляются эффекты от ОТО. Почему-то про смещение перигелия Меркурия (и прочих планет) да, про него известно. Википедия не авторитет, может где-то в другом месте про него говорится. Но как же тогда считали орбиты других планет и даже нашли по расчётам новую без учета такой поправки?

Ну да, если смотреть с Земли, то получается что мы видим планеты с запаздыванием и гравитация от них доходит с запаздыванием и всё получается в порядке, как бы мгновенно. Но ведь друг на друга планеты действуют с другим запаздыванием, соответствующем расстоянию между ними. И это надо учитывать, если аккуратно считать. Это правильное утверждение и подкрепляется ли оно наблюдениями?

[wrest]

metelev в сообщении #1295848 писал(а):

Но ведь друг на друга планеты действуют с другим запаздыванием, соответствующем расстоянию между ними. И это надо учитывать, если аккуратно считать.

Может не о том, но вот:

Someone в сообщении #1188067 писал(а):

Солнце притягивает Землю именно туда, где оно находится "в данный момент", а не туда, где мы его видим. Как будто бы гравитационное притяжение распространяется мгновенно. Именно поэтому ньютоновская теория гравитации столь точная.
...
Такая же ситуация с электрическими зарядами.

Someone в сообщении #1188104 писал(а):

направление притяжения к Солнцу не соответствует видимому положению Солнца так, будто гравитация, в отличие от света, "распространяется с бесконечной скоростью".

То есть в этом случае (Солнце-Земля) направление силы тяжести не запаздывает на 8 минут как хотелось бы думать.
И еще:

Someone в сообщении #1188511 писал(а):

Электромагнитное поле заряда, движущегося равномерно и прямолинейно, в СТО устроено таким образом, что на неподвижный заряд оно действует в том направлении, где движущийся заряд находится "на самом деле", а не в том, где он "виден".

[Mikhail_K]

metelev в сообщении #1295848 писал(а):

Если гравитация распространяется со скоростью света, то она тоже, получается, запаздывает.

Здесь есть тонкий момент. Гравитационные волны распространяются со скоростью света. Возмущения гравитационного поля распространяются со скоростью света. Но сама гравитация не запаздывает, в определённом смысле. Вкратце - потому, что на тело действует гравитационное поле, диктующее притяжение "куда надо", а не непосредственно другое тело, диктующее притяжение "прямо на него".
Читайте наше Избранное, раздел "Теоретическая физика / общая теория относительности", 4-й и 5-й "ликбезы".

[metelev]

wrest о том, спасибо.

Mikhail_K Спасибо, почитаю.

[metelev]

wrest в сообщении #1295859 писал(а):

Someone в сообщении #1188104 писал(а):

направление притяжения к Солнцу не соответствует видимому положению Солнца так, будто гравитация, в отличие от света, "распространяется с бесконечной скоростью".

Ещё не дочитал обсуждения по ссылкам, которые мне дали
Но мысли в голове бродят

Мне представляется, что тут есть некая подстава. Ведь Ньютон и астрономы до 20-го века как раз считали, что видимое положение планет и Солнца в точности соответствует направлению сил притяжения к этим небесным объектам. Если мы говорим, что видимое положение небесных тел отличается от гравитационного, то тем самым портим старую теорию, должны вводить поправки к ней. Разве не так?

Извините, если ответ на этот вопрос уже был дан и я просто до него не дочитал ещё.

[wrest]

metelev
Ну вы же сами упомянули Ремера, он жил в Ньютоновские времена, и тогда уже знали что скорость света не бесконечна.

[Munin]

metelev в сообщении #1295904 писал(а):

Ведь Ньютон и астрономы до 20-го века как раз считали, что видимое положение планет и Солнца в точности соответствует направлению сил притяжения к этим небесным объектам.

Это от того, что не была развита теория поля. Соответствующие математические результаты появились как раз во второй половине 19 - в начале 20 века. И ОТО была первой теорией гравитации, которая их воплотила в жизнь (не считая мелочей всяких).

[Someone]

metelev в сообщении #1295904 писал(а):

Ведь Ньютон и астрономы до 20-го века как раз считали, что видимое положение планет и Солнца в точности соответствует направлению сил притяжения к этим небесным объектам.

Уже в XVIII веке имелась достаточно хорошая оценка скорости света (Джеймс Брэдли), и при необходимости поправки на запаздывание могли быть учтены. Не уверен, что они действительно были нужны (но точно мне это не известно). При использовании закона всемирного тяготения небесные тела представляются расположенными в абсолютном пространстве, и для расчётов никакие поправки на запаздывание не нужны. Попытки учёта запаздывания гравитационного взаимодействия делались Лапласом, который пришёл к выводу, что скорость распространения гравитации должна быть в миллионы раз больше скорости света.

[metelev]

wrest, Munin, Someone
Спасибо большое за ответы и ссылки.

Если для гравитационных расчётов не нужны поправки на запаздывание гравитации, то для сравнения с тем, что на небе видно, нужны поправки на запаздывание света. Возможно люди это понимали с того момента, как скорость света измерили, и учитывали при расчётах. Тогда конечно вопрос снимается. Если же это вновь выявленное обстоятельство, связанное с разработкой ОТО, тогда его можно/нужно проверять.

Интересно, что у Лапласа (как я прочитал по приведённой выше ссылке) для конечной скорости гравитации получился рост эксцентриситета и большой полуоси орбиты. Казалось бы наоборот, если система тратит энергию на "волны", размер орбиты должен уменьшаться.

[Munin]

У Лапласа не было волн. У него другой эффект. Он где-то в Фейнмановских лекциях описан и вычисляется, чисто для упражнения студентам.

[Pphantom]

Тема перемещена из форума «Беседы на околонаучные темы» в форум «Помогите решить / разобраться (Ф)»
Причина переноса: тематика.

[Someone]

metelev в сообщении #1295923 писал(а):

…нужны поправки на запаздывание света. … Если же это вновь выявленное обстоятельство, связанное с разработкой ОТО…

А до разработки ОТО астрономы были глупыми?

metelev в сообщении #1295923 писал(а):

Казалось бы наоборот, если система тратит энергию на "волны", размер орбиты должен уменьшаться.

В некоторых теориях гравитационные волны переносят отрицательную энергию (в ОТО — положительную). Что там у Лаласа, я не знаю, поскольку с его теорией не знаком.

[metelev]

Munin в сообщении #1295926 писал(а):

У Лапласа не было волн.

Если даже решение Лапласовой задачи обходится без представления о волнах, само по себе условие о конечной скорости распространения поля непременно приводит к появлению волн. Во всяком случае сложно себе представить, как это может быть по-другому.

[metelev]

почти дочитал одно из порекомендованных ранее обсуждений. Встретил там следующее утверждение:

Munin в сообщении #1104834 писал(а):

- а в случае гравитационного поля (тензорного) к излучению не приводит и как равномерное движение звезды, и так же равноускоренное её движение.

Если включить движение по эллептической орбите (которое явно не равноускоренное), то видимо можно сформулировать утверждение так: отсутствия излучения грав. волн от солнечной системы. Напрашивается аналогия с отсутствием излучения от атома в основном состоянии. Только обоснования, почему это так, сильно разные.

[Munin]

metelev в сообщении #1295978 писал(а):

Если даже решение Лапласовой задачи обходится без представления о волнах, само по себе условие о конечной скорости распространения поля непременно приводит к появлению волн.

Видите ли, у Лапласа (в этом вычислении) и поля не было.

metelev в сообщении #1295978 писал(а):

Во всяком случае сложно себе представить, как это может быть по-другому.

А на это ответ простой: изучайте теоретическую физику. Тогда вы узнаете десятки и сотни вариантов, "как это может быть по-другому".

metelev в сообщении #1295991 писал(а):

Если включить движение по эллептической орбите (которое явно не равноускоренное), то видимо можно сформулировать утверждение так: отсутствия излучения грав. волн от солнечной системы.

Вот только это неправда. Потому что на самом деле, два тела, обращающихся вокруг друг друга, всё-таки излучают.

Именно это излучение, например, было обнаружено сначала косвенно (пульсар Халса-Тейлора), а потом и на детекторе LIGO.

Однако это излучение оказывается более слабым, чем в электромагнитном случае.

И детали можно (нужно) прочитать в учебнике ОТО, например, в ЛЛ-2. Например, вращающаяся однородная планета или звезда - не излучает.