Про скорость гравитации

[TRINITI]

Вопрос, на который не плохо было бы ответить, заключается в том, как объяснить тот опытный факт, что, например, Земля миллиардами лет практически не меняет параметров своей орбиты, несмотря на непрерывное гравитационное взаимодействие с Солнцем и другими планетами солнечной системы. В чем проблема, над которой бились очень многие, начиная с Лапласа и заканчивая Ван Фландерном? Попробую её здесь сформулировать, а коллеги, надеюсь, в случае чего поправят.

Известно, что в классической механике для замкнутых систем (ЗС) можно ввести понятие «центр тяжести» (ЦТ) и производить рассмотрение ЗС из ЦТ. Преимущество такого рассмотрения в том, что ЦТ по определению неподвижен, а части ЗС совершают движение вокруг ЦТ. Рассмотрим с этой точки зрения солнечную систему, которую с высокой степенью точности можно считать ЗС. Главное тело системы (Солнце) с массой почти в семьсот раз превышающей суммарную массу всех остальных составляющих системы совершает движение по некой траектории вокруг ЦТ. Так же поступает любая планета системы.
Зададимся вопросом: существует ли ЦТ у замкнутой системы при конечной скорости распространения гравитационного взаимодействия (которая не учитывается в классической механике) или о нем уже нет смысла говорить.

Рассмотрим два предельных случая.
А)в пределе бесконечной скорости гравитации мы со всей очевидностью не получим никаких противоречий с понятийном аппаратом классической механики и легко объясним устойчивость орбит. Положение ЦТ однозначно определено в каждый момент времени движение всех тел соответствует законам сохранения.
Б)в пределе малых скоростей гравитации система столь же очевидно распадается на отдельно и независимо друг от друга движущиеся тела. Говорить о ЦТ и ЗС не имеет смысла. Пока гравитация доползет, тело уже уйдет.

Как видим, рассмотрение предельных случаев указывает на бесконечную или, во всяком случае, очень большую скорость распространения гравитации. В этом и состоит проблема. Лаплас, оценивая по модифицированной им формуле Ньютона, в которой он пытался учесть конечность скорости распространения гравитации, параметры орбит Луны и Юпитера, нашел, что скорость гравитационного взаимодействия очень большая, она должна превышать 10Е+7с, где с – скорость света. Ван Фландерн, как известно (T.Van Flandern. What the Experiments Say, Phys. Lett. A, 250 (1-3) (1998), pp. 1-11), изучая двойные пульсары PSR 1913+16 и PSR 1534+12, в конце прошлого века получил еще более крутую оценку, где-то порядка 10Е+10с.

Современная физика считает, что для сохранения устойчивости орбит достаточно скорости гравитации, равной скорости света. Однако доказательства этого положения мне найти не удалось. Хотя бы для задачи двух тел. Может быть, плохо искал, может быть.

Однако, с классической точки зрения парадокс налицо. В той же задаче двух тел тело 1 реагирует на то значение силы, которое существует в той точке, где данное тело 1 находится в данный момент времени. Но, если учесть, что то тело (тело 2), которое является источником этой силы, перемещается на некотором удалении от тела 1 с некоторой скоростью относительно тела 1, то возникает несоответствие направлений: одно направление – это направление на то место, где тело 2 было ∆t единиц времени назад и другое направление – это линия, соединяющая два тела в данный момент времени. Несоответствие направлений – это очень серьезно. Зададим себе вопрос – на какой из этих двух линий находится ЦТ? Если на первой, то появляется не скомпенсированная составляющая импульса у тела 2 (нарушение ЗС). Если на втором, то появляется составляющая силы, разгоняющая тело 1. Получается, что куда ни кинь – всюду клин.

Кто что думает по этому поводу?

[X-Strannik]

Я, например, считаю, что скорость гравитации бесконечна. И не вижу причин все усложнять. Почему, собственно, она должна быть конечна? Что ее может ограничивать?

[Someone]

TRINITI писал(а):

Вопрос, на который не плохо было бы ответить, заключается в том, как объяснить тот опытный факт, что, например, Земля миллиардами лет практически не меняет параметров своей орбиты, несмотря на непрерывное гравитационное взаимодействие с Солнцем и другими планетами солнечной системы.

Интересно, где была бы сейчас Земля, если бы не было этого "несмотря"? (Выделение везде моё.)

TRINITI писал(а):

А)в пределе бесконечной скорости гравитации мы со всей очевидностью не получим никаких противоречий с понятийном аппаратом классической механики и легко объясним устойчивость орбит.

Что же Вы скрываете? Скорее публикуйте доказательство устойчивости Солнечной системы (хотя бы в рамках ньютоновского закона всемирного тяготения)! Вдруг нобелевскую премию дадут. Вполне ведь могут.

TRINITI писал(а):

Б)в пределе малых скоростей гравитации система столь же очевидно распадается на отдельно и независимо друг от друга движущиеся тела. Говорить о ЦТ и ЗС не имеет смысла. Пока гравитация доползет, тело уже уйдет.

Ой! Так и представляю себе гравитационное поле, играющее в салочки с планетами. А математическое доказательство предъявить можно?

TRINITI писал(а):

Лаплас, оценивая по модифицированной им формуле Ньютона, в которой он пытался учесть конечность скорости распространения гравитации, параметры орбит Луны и Юпитера, нашел, что скорость гравитационного взаимодействия очень большая, она должна превышать 10Е+7с, где с – скорость света. Ван Фландерн, как известно (T.Van Flandern. What the Experiments Say, Phys. Lett. A, 250 (1-3) (1998), pp. 1-11), изучая двойные пульсары PSR 1913+16 и PSR 1534+12, в конце прошлого века получил еще более крутую оценку, где-то порядка 10Е+10с.

Очень забавно, что в ОТО скорость распространения гравитационного взаимодействия равна скорости света, а орбиты планет отличаются от ньютоновских на ничтожно малую величину, которую Лаплас, даже при очень большом желании, обнаружить не мог. На основании чего он оценку-то сделал? На основании взятой с потолка формулы? Да и Ван Фландерн ерунду пишет. Гравитационное взаимодействие устроено не так, как Вы с Ван Фландерном себе представляете.

TRINITI писал(а):

Современная физика считает, что для сохранения устойчивости орбит достаточно скорости гравитации, равной скорости света. Однако доказательства этого положения мне найти не удалось. Хотя бы для задачи двух тел.

Ну, для задачи двух тел всё хорошо известно. И в ньютоновской теории, и в ОТО. В учебниках излагается.

TRINITI писал(а):

Кто что думает по этому поводу?

Думаю, что не надо писать о том, в чём совсем не разбираетесь.

[X-Strannik]

Someone писал(а):

Гравитационное взаимодействие устроено не так, как Вы с Ван Фландерном себе представляете.

Что ж Вам Нобелевку не дают? Или Вы очень скромный?

[photon]

TRINITI писал(а):

T.Van Flandern. What the Experiments Say, Phys. Lett. A, 250 (1-3) (1998), pp. 1-11

Во-первых, пишите ссылки корректно - эта статья называется иначе. Во-вторых, к сожалению, у меня в данный момент нет доступа к ни этой статье, ни к статье-комментарию, а просить кого-то прислать не хочу, поскольку это не входит в круг моих научных интересов, но интересно, что написали по этому поводу в

Comment on “The speed of gravity”
Physics Letters A, Volume 262, Issues 2-3, 1 November 1999, Pages 257-260
Gerald E. Marsh and Charles Nissim-Sabat


PS название упомянутой статьи "The speed of gravity - what the experiments say"

[Someone]

X-Strannik писал(а):

Someone писал(а):

Гравитационное взаимодействие устроено не так, как Вы с Ван Фландерном себе представляете.

Что ж Вам Нобелевку не дают? Или Вы очень скромный? :?

А за что мне-то? Я теорий гравитации не разрабатываю. ОТО существует уже 90 лет. А то, что Ван Фландерн придумал собственную теорию гравитации, противоречащую законам сохранения, и успешно оценивает скорость гравитации в ней - это его дело.

[TRINITI]

Someone писал(а):

TRINITI писал(а):

А)в пределе бесконечной скорости гравитации мы со всей очевидностью не получим никаких противоречий с понятийном аппаратом классической механики и легко объясним устойчивость орбит.

Что же Вы скрываете? Скорее публикуйте доказательство устойчивости Солнечной системы (хотя бы в рамках ньютоновского закона всемирного тяготения)! Вдруг нобелевскую премию дадут. Вполне ведь могут.

Здесь Вы зря иронизируете. Люди пользуются этими законами уже столетиями. Какая нобелевка?

Someone писал(а):

TRINITI писал(а):

Б)в пределе малых скоростей гравитации система столь же очевидно распадается на отдельно и независимо друг от друга движущиеся тела. Говорить о ЦТ и ЗС не имеет смысла. Пока гравитация доползет, тело уже уйдет.

А математическое доказательство предъявить можно?

А включить мозги не получается?

Someone писал(а):

TRINITI писал(а):

Лаплас, оценивая по модифицированной им формуле Ньютона, в которой он пытался учесть конечность скорости распространения гравитации, параметры орбит Луны и Юпитера, нашел, что скорость гравитационного взаимодействия очень большая, она должна превышать 10Е+7с, где с – скорость света. Ван Фландерн, как известно (T.Van Flandern. What the Experiments Say, Phys. Lett. A, 250 (1-3) (1998), pp. 1-11), изучая двойные пульсары PSR 1913+16 и PSR 1534+12, в конце прошлого века получил еще более крутую оценку, где-то порядка 10Е+10с.

Очень забавно, что в ОТО скорость распространения гравитационного взаимодействия равна скорости света, а орбиты планет отличаются от ньютоновских на ничтожно малую величину.

Очень забавно как раз то, что Вы не можете объяснить, как это получается.

Someone писал(а):

TRINITI писал(а):

Современная физика считает, что для сохранения устойчивости орбит достаточно скорости гравитации, равной скорости света. Однако доказательства этого положения мне найти не удалось. Хотя бы для задачи двух тел.

Ну, для задачи двух тел всё хорошо известно. И в ньютоновской теории, и в ОТО. В учебниках излагается.

То есть ссылочку привести тоже не можете. Я же честно сказал, что не нашел в "учебниках". А Вы не нашли ничего лучшего как туда же отослать. Трудности? О том и речь.

Someone писал(а):

Думаю, что не надо писать о том, в чём совсем не разбираетесь.

Это Вы правильно думаете. А вот решения обозначенной проблемы, несмотря на все раздумья так и не дали. Жаль.

Добавлено спустя 4 минуты 31 секунду:

photon писал(а):

Comment on “The speed of gravity”
Physics Letters A, Volume 262, Issues 2-3, 1 November 1999, Pages 257-260
Gerald E. Marsh and Charles Nissim-Sabat


PS название упомянутой статьи "The speed of gravity - what the experiments say"

Большое спасибо за корректировку, уважаемый photon. Вы правы.
Я знаю, что далеко не все согласны с Ван Фландерном. Я сам не принимаю его концепцию разных скоростей для потенциала и напряженности. Но сослался на него только ради того, чтобы показать, что несмотря на все достижения ОТО есть достаточно образованные люди, которых её аргументы не убеждают.

[Someone]

TRINITI писал(а):

Someone писал(а):

TRINITI писал(а):

А)в пределе бесконечной скорости гравитации мы со всей очевидностью не получим никаких противоречий с понятийном аппаратом классической механики и легко объясним устойчивость орбит.

Что же Вы скрываете? Скорее публикуйте доказательство устойчивости Солнечной системы (хотя бы в рамках ньютоновского закона всемирного тяготения)! Вдруг нобелевскую премию дадут. Вполне ведь могут.

Здесь Вы зря иронизируете. Люди пользуются этими законами уже столетиями. Какая нобелевка?

Законами Ньтона-то пользуются, но устойчивость Солнечной системы до сих пор доказать не удалось. А Вы заявляете, что Вам это "легко". Я ведь говорю о премии не за законы Ньютона, а за доказательство устойчивости Солнечной системы.

TRINITI писал(а):

Someone писал(а):

Очень забавно, что в ОТО скорость распространения гравитационного взаимодействия равна скорости света, а орбиты планет отличаются от ньютоновских на ничтожно малую величину.

Очень забавно как раз то, что Вы не можете объяснить, как это получается.

Что "это"? Если близость орбит в ОТО и в ньютоновской теории - так это в учебнике по ОТО смотреть надо, там это вычислениями показывается.

TRINITI писал(а):

Someone писал(а):

TRINITI писал(а):

Современная физика считает, что для сохранения устойчивости орбит достаточно скорости гравитации, равной скорости света. Однако доказательства этого положения мне найти не удалось. Хотя бы для задачи двух тел.

Ну, для задачи двух тел всё хорошо известно. И в ньютоновской теории, и в ОТО. В учебниках излагается.

То есть ссылочку привести тоже не можете. Я же честно сказал, что не нашел в "учебниках". А Вы не нашли ничего лучшего как туда же отослать. Трудности? О том и речь.

Ну какую ссылочку? Задача двух тел, движущихся под действием гравитационного притяжения - классический учебный пример в ньютоновской небесной механике. Я не знаю, где Вы искали и почему не нашли. Там доказывается, что, при определённых условиях, тела движутся по эллипсам, так что "убежать" или упасть друг на друга они не могут. Если Вы поищете в Интернете фразу "задача двух тел", то наверняка найдёте, например, статью в Википедии. Могу дать ссылку и на учебник:

Л.Д.Ландау и Е.М.Лифшиц. Краткий курс теоретической физики. Книга 1. Механика. Электродинамика. "Наука", Москва, 1969.

Интересующая Вас задача разбирается в § 13, который называется "Кеплерова задача".

В ОТО ситуация аналогичная: при определённых условиях движение близко к ньютоновскому, причём, механическая энергия системы и момент импульса сохраняются (есть поправка: энергия и момент импульса теряются с гравитационным излучением, но для систем типа Солнечной мощность гравитационного излучения измеряется единицами киловатт и не играет роли в течение сроков, намного превышающих возраст Вселенной), поэтому тела не могут ни разлететься, ни упасть друг на друга.

Ссылку тоже могу дать:

Л.Д.Ландау, Е.М.Лифшиц. Теоретическая физика. Том II. Теория поля. "Наука", Москва, 1973.

Нужный вопрос обсуждается в § 101, который называется "Движение в центрально-симметричном гравитационном поле". По причине сложности задачи, рассматривается только ограниченная задача двух тел, когда масса одного тела во много раз меньше массы другого.

TRINITI писал(а):

Б)в пределе малых скоростей гравитации система столь же очевидно распадается на отдельно и независимо друг от друга движущиеся тела. Говорить о ЦТ и ЗС не имеет смысла. Пока гравитация доползет, тело уже уйдет.

Если речь идёт о теории типа "ньютоновский закон всемирного тяготения с запаздыванием", то там, по-моему, устойчивости не будет ни при какой скорости. Из-за этого и получаются такие чудовищные скорости распространения гравитации у Лапласа и у Ван Фландерна - чтобы неустойчивость не успела развиться за обозримое время. Вдобавок, в такой теории нарушаются законы сохранения энергии и момента импульса (или придётся считать, что система излучает гравитационные волны с отрицательной энергией).

[X-Strannik]

Бессмысленно говорить о скорости распространения полей – она бесконечна.
Поля не распространяются – они либо есть, либо их нет.
Распространяются с конечной скоростью волны этих полей.

Существование гравитационных волн - открытый вопрос.

[Коровьев]

Мысленный эксперимент.
Есть два одинаково заряженных тела и одинаковой же массы такой, что гравитационная сила притяжения равна силе электростатического отталкивания. Находясь на любом расстоянии друг от друга они, тела, будут находиться в равновесии как для неподвижного наблюдателя, так и для подвижного.
Но подвижный наблюдатель, исходя из ПО, может считаться неподвижным, а система из двух тел - движущейся. Есстественно, она, система и в этом случае будет находиться в рановесии.
Но если скорость распространение гравитационного возмущения/взаимодействия будет выше/ниже скорости распространения эл/магнитного, то равновесие, с точки зрения этого наблюдателя, должно быть нарушено, что не может быть.
Т.о. скорость распространение гравитационного возмущения обязана быть равна с.
/Либо ПО при гравитационном взаимодействии не выполняется./

[Gekla]

Квантование гравитационного заряда в Солнечной системе http://www.scientific.ru/dforum/altern/1112609524
На этом форуме уже было http://www.kvitkovp.narod.ru/index.files/Page302.htm

[TRINITI]

Someone писал(а):

Законами Ньтона-то пользуются, но устойчивость Солнечной системы до сих пор доказать не удалось. А Вы заявляете, что Вам это "легко". Я ведь говорю о премии не за законы Ньютона, а за доказательство устойчивости Солнечной системы.

Давайте, ув. Someone, оставим Ньютона и премии за доказательство устойчивости системы более трех тел (Вы ведь на это намекаете?) в покое, так как эти разговоры просто уводят нас от сути рассмотрения. Согласны?

Someone писал(а):

TRINITI писал(а):

Современная физика считает, что для сохранения устойчивости орбит достаточно скорости гравитации, равной скорости света. Однако доказательства этого положения мне найти не удалось. Хотя бы для задачи двух тел.

1.Задача двух тел, движущихся под действием гравитационного притяжения - классический учебный пример в ньютоновской небесной механике.
2.Если Вы поищете в Интернете фразу "задача двух тел", то наверняка найдёте, например, статью в Википедии. Могу дать ссылку и на учебник:
3.Л.Д.Ландау и Е.М.Лифшиц. Краткий курс теоретической физики. Книга 1. Механика. Электродинамика. "Наука", Москва, 1969.
4.Ссылку тоже могу дать:
Л.Д.Ландау, Е.М.Лифшиц. Теоретическая физика. Том II. Теория поля. "Наука", Москва, 1973.
Нужный вопрос обсуждается в § 101, который называется "Движение в центрально-симметричном гравитационном поле".

К сожалению, ни 1, ни 2., ни 3., ни 4. доказательства того, что "для сохранения устойчивости орбит достаточно скорости гравитации, равной скорости света" - не дают. Об этом я знал заранее и сожалею, что ничего более внятного у Вас нет. А невнятицы - её пруд пруди, да что толку.

Someone писал(а):

TRINITI писал(а):

Б)в пределе малых скоростей гравитации система столь же очевидно распадается на отдельно и независимо друг от друга движущиеся тела. Говорить о ЦТ и ЗС не имеет смысла. Пока гравитация доползет, тело уже уйдет.

Если речь идёт о теории типа "ньютоновский закон всемирного тяготения с запаздыванием", то там, по-моему, устойчивости не будет ни при какой скорости.

Вот с этого давайте и начнем. С этого и я начал.
Чтобы сфокусировать Ваше внимание, повторю еще раз свои вопросы:

1.Зададимся вопросом: существует ли ЦТ у замкнутой системы при конечной скорости распространения гравитационного взаимодействия (которая не учитывается в классической механике) или о нем уже нет смысла говорить.
2.Зададим себе вопрос – на какой из этих двух линий находится ЦТ?

[Someone]

TRINITI писал(а):

Someone писал(а):

TRINITI писал(а):

Современная физика считает, что для сохранения устойчивости орбит достаточно скорости гравитации, равной скорости света. Однако доказательства этого положения мне найти не удалось. Хотя бы для задачи двух тел.

1.Задача двух тел, движущихся под действием гравитационного притяжения - классический учебный пример в ньютоновской небесной механике.
2.Если Вы поищете в Интернете фразу "задача двух тел", то наверняка найдёте, например, статью в Википедии. Могу дать ссылку и на учебник:
3.Л.Д.Ландау и Е.М.Лифшиц. Краткий курс теоретической физики. Книга 1. Механика. Электродинамика. "Наука", Москва, 1969.
4.Ссылку тоже могу дать:
Л.Д.Ландау, Е.М.Лифшиц. Теоретическая физика. Том II. Теория поля. "Наука", Москва, 1973.
Нужный вопрос обсуждается в § 101, который называется "Движение в центрально-симметричном гравитационном поле".

К сожалению, ни 1, ни 2., ни 3., ни 4. доказательства того, что "для сохранения устойчивости орбит достаточно скорости гравитации, равной скорости света" - не дают.

Ни 1, ни 2, ни 3 к скорости распространения гравитации никакого отношения не имеют, поскольку в ньютоновской теории гравитационное взаимодействие не распространяется, оно просто есть - на любом расстоянии. Эллиптические орбиты в задаче двух тел устойчивы, поскольку движение просто периодическое.

В ОТО движение системы двух тел устойчиво, если пренебречь гравитационным излучением. Гравитационное излучение, однако, постепенно приводит к потере энергии и момента импульса и падению тел друг на друга. Это наблюдается в известной системе двойного пульсара (упасть они должны примерно через 90 миллионов лет). В системах типа Солнечной гравитационное излучение настолько мало, что каких-либо заметных изменений придётся ждать миллиарды миллиардов лет. Гравитационное излучение должно быть в любой теории, в которой гравитационное поле распространяется с конечной скоростью. В ОТО это излучение имеет положительную энергию.

В придуманной Лапласом и Ван Фландерном "теории" устойчивости нет ни при какой скорости распространения гравитации. Для согласования с наблюдениями требуется столь большая скорость, что смысла во всём этом нет. То, что можно назвать здесь гравитационным излучением, имеет отрицательную энергию.

TRINITI писал(а):

А невнятицы - её пруд пруди, да что толку.

Если Вы просто не понимаете написанного, то о чём говорить.

TRINITI писал(а):

Чтобы сфокусировать Ваше внимание, повторю еще раз свои вопросы:

1.Зададимся вопросом: существует ли ЦТ у замкнутой системы при конечной скорости распространения гравитационного взаимодействия (которая не учитывается в классической механике) или о нем уже нет смысла говорить.
2.Зададим себе вопрос – на какой из этих двух линий находится ЦТ?

Начхать на ЦТ.

[TRINITI]

Someone писал(а):

Если Вы просто не понимаете написанного, то о чём говорить.

К счастью есть Вы, который якобы понимает написанное, но вот беда, объяснить не может.

Someone писал(а):

Начхать на ЦТ.

Это лихо. Вопросы явно поставили Вас в тупик.
Кто-то в такой же ситуации говорил "Я подумаю об этом завтра"

В жизни мы не сталкиваемся с ОТО. Фактически мы живем в ньютоновском мире, поэтому начхать, конечно можно. Но это не конструктивно. Задача повисает не решенной. Проблема не объясненной. И Вас это очевидно устраивает. А вот меня - нет.

[gienna]

Измерение скорости распостранения "грав. волны":
Датчики "грав. волн" - цилиндры с тензодатчиками, резонаторы, разнесенные датчики - все они "настроены" на ожидаемую длину грав. волны (некий теоретически предсказанный спектр, основанный на астрономических наблюдениях и теор. моделях). При этом, скорость распостранения грав. волны, естественно, принимается равной С.
Как известно, несмотря на выделенные очень большие миллионы $, эти волны так и не обнаружены. Тут возможны два варианта: или их нет, или скорость распостранения не равна С. Т.к. длина волны лямбда = V/f (предполагается, что V = C), то, (при известной f) длина волны пропорциональна V. Если V >> C, то, выходит, что все "датчики грав. волн" расстроены и, естественно, измерить ничего не могут.

Прямые попытки измерить скорость распостранения гравитации были предприняты росийским ученым-релятивистом Копейкиным, работающим в американском университете (забыл в каком). Он ее измерял на основе данных, полученных Большим Радиоинтерферометром при затмении квазара Юпитером. Скорость, конечно же, получилась равной С. Эти измерения удивили даже самых матерых релятивистов. Дело в том, что этот квазар, это не точечный источник, а нечто вроде размытой кляксы с двумя энергетическими центрами и измерение "поворота волнового фронта" (так было заявлено в сообщении) здесь выглядит как невежество или шарлатанство. Кроме того, радиоизлучение квазара (сантиметровый диапазон) проходило через магнитосферу Юпитера. В результате начался скандал, т.к. народ понял, что его разводят. Копейкин долго извинялся, говорил, что он сам не радиоастроном, а теоретик, а экспериментальные данные ему предоставил некий шведский радиоастроном, работающий на интерферометре. Скандал замяли, сообщение быстро пролетело и исчезло (интересующиеся могут найти материалы на интернете).
Вот так, опять, к сожалению, не удалось измерить скорость гравитации.
Кстати, то, что ОТО 100 лет, это не значит ничего. Вот "теории флогестона" тоже было где-то 100 лет, когда ее выкинули как ложную (устроили даже публичный суд с сжиганием книги). Думаю, ОТО ждет та же участь.