Гравитационные возмущения при землетрясениях

[madschumacher]

pogulyat_vyshel в сообщении #1271843 писал(а):

да, да "сплошной Ньютон":

Как я понимаю, они

Anton_Peplov в сообщении #1271860 писал(а):

как можно рассчитать изменение $\vec g$ со скоростью света без хоть какой-нибудь теории гравитации?

Ну так вероятно никто скорость света и не учитывает (геологи же!). А в этом контексте "скорость света" скорее всего означает "нуууу ооооочень быстро, значит, считаем, мгновенно".

[Anton_Peplov]

Pphantom в сообщении #1271866 писал(а):

икак, но ее там, похоже, никто и не считает.

Хм. Тогда что они там моделировали?

Я понимаю так:
1) взяли данные по известному землетрясению в Японии.
2) посчитали, какое $\Delta \vec g$ должно лететь со скоростью света.
3) Посчитали влияние этого $\Delta \vec g$ на сейсмограф.
4) сравнили с показаниями сейсмографа до того момента, как до него дошла собственно сейсмическая волна
5) увидели совпадение и восхитились.

Я что-то понял неправильно? А если правильно, то как они могли без теории гравитации справиться с пунктом 2)?

[wrest]

Anton_Peplov в сообщении #1271854 писал(а):

Вот это меня меня и сбивает с толку. Из "чистого" Ньютона скорость света не должна вылезать никак. Её можно взять из ОТО и "запихнуть" в ньютоновскую модель руками. Они именно это и сделали?

Да при чем тут ОТО? Гравитация по Ньютону, но с запаздывающим потенциалом, запаздывание равно расстояние делить на скорость (света). Поскольку во время землетрясения скорость смещения самих горных пород ничтожно мала по сравнению со скоростью света, то никакое ОТО и даже СТО тут не нужно. Всё по Галилею и Ньютону за одним исключением: скорость распространения гравитации конечна.
Но в общем-то, в том о чем речь идет в статье, равенство скорости скорости распространения гравитации именно скорости света не особо важно, главное что эта скорость очень велика, на порядки превосходит скорость сейсмической волны, а значит гравитационный сигнал приходит раньше сейсмического и его можно выловить потом при анализе.
ИМХО.

-- 04.12.2017, 12:43 --

Anton_Peplov в сообщении #1271860 писал(а):

Вот "скорость гравитации" (лучше всё-таки скорость возмущения) сюда явно забита ударом сапога, т.к. закон всемирного тяготения о ней ни в каком виде не подозревает. И меня смущает вопрос, не сломалось ли что-нибудь при этом.

Что-то может сломаться если скорость источника возмущения поля (поднятия горных пород, смещения плит) хоть как-то сравнима со скоростью распространение изменения потенциала. Но в нашем сейсмическом случае эти скорости несравнимы -- скалы двигаются намного (порядков) медленнее скорости света.

-- 04.12.2017, 12:52 --

Anton_Peplov в сообщении #1271873 писал(а):

то как они могли без теории гравитации справиться с пунктом 2)?

Все правильно, мне кажется вы поняли, но не привязывайтесь вы к скорости света. Просто "очень большая скорость, почти мгновенно. Но не мгновенно".

[Walker_XXI]

Anton_Peplov в сообщении #1271854 писал(а):

wrest в сообщении #1271850 писал(а):

То есть все по Ньютону, но с поправкой на конечную скорость распространения гравитации. Я понял так.

Вот это меня меня и сбивает с толку. Из "чистого" Ньютона скорость света не должна вылезать никак. Её можно взять из ОТО и "запихнуть" в ньютоновскую модель руками. Они именно это и сделали?

Скорость света (как скорость распространения гравитационных возмущений в ОТО) у авторов используется лишь в сравнении со скоростью упругих волн ($6-10$ км/с). В абстракте прямо написали, что гравитационные возмущения хоть и распространяются со скоростью света, но слишком слабы, чтобы их сейчас напрямую детектировать.

Anton_Peplov в сообщении #1271860 писал(а):

Pphantom в сообщении #1271855 писал(а):

по крайней мере часть регистрируемых сейсмографами возмущений ускорения свободного падения может распространяться не со скоростью звука, а со скоростью света.

Pphantom в сообщении #1271855 писал(а):

Собственно теории гравитации там нет никакой

Как первое соотносится со вторым? как можно рассчитать изменение $\vec g$ со скоростью света без хоть какой-нибудь теории гравитации?

Почему ж никакой? У нас есть "ньютон", у нас есть ОТО и полуклассика на стыке (которую, как я понимаю, и используют)
Кроме того о теоретической связи упругих и гравитационных полей авторы статьи пишут, как о хорошо известной вещи, и за подробностями отсылают к работе [6] из списка литературы.

Anton_Peplov в сообщении #1271860 писал(а):

wrest в сообщении #1271859 писал(а):

Ну время между тем как подвинулось там и изменилось $g$ у нас равно расстоянию делить на скорость гравитации, т.е. скорость света.

Вот "скорость гравитации" (лучше всё-таки скорость возмущения) сюда явно забита ударом сапога, т.к. закон всемирного тяготения о ней ни в каком виде не подозревает. И меня смущает вопрос, не сломалось ли что-нибудь при этом.

Не сломалось. В соответствии с принципом соответствия при определённых условиях ОТО переходит в ньютоновское описание тяготения. Тут у нас скорость распространения вылазит только из-за удалённости источника возмущения. А сами поля и скорость их изменения малы.

[Pphantom]

Anton_Peplov в сообщении #1271873 писал(а):

Я что-то понял неправильно? А если правильно, то как они могли без теории гравитации справиться с пунктом 2)?

Из работы непонятно, но в общем-то никто не мешает сколотить уже упомянутую химеру из классического тяготения с конечным временем распространения.

[madschumacher]

Pphantom в сообщении #1271896 писал(а):

Из работы непонятно, но в общем-то никто не мешает сколотить уже упомянутую химеру из классического тяготения с конечным временем распространения.

Не очень, правда, понятно, зачем это делать. Проще по обычному Ньютону посчитать, или там расстояния всё же приличные, что нужны поправки к классике?

[Pphantom]

madschumacher в сообщении #1271900 писал(а):

или там расстояния всё же приличные, что нужны поправки к классике?

Да нет, откуда... больше диаметра Земли все равно не получится, это $4 \cdot 10^{-2}$ секунды.

[madschumacher]

Ну да, это на порядок, минимум, меньше, чем приведённые графики.
А вообще, я думаю, что если бы авторы написали бы, что гравитационное возмущение распространяется бесконечно быстро (что, наверное, у них в модели и было заложено ), то вся та же здешняя тусовка устроила бы ещё больший ор по этому поводу.

И вообще, мы завидуем авторам, т.к. они опубликовали статью в Science, а мы -- нет (ну, по крайней мере, не все).

[Dmitriy40]

madschumacher
Угу:

Dmitriy40 в сообщении #1271870 писал(а):

ну и может ещё чтобы не давать намёков на альтернативщину, мол ничего такого нарушающего ОТО, всё лишь до $c$.

[Anton_Peplov]

Тогда я понимаю суть исследования так.
1. В Японии сместились большие массы.
2. Из-за этого изменилось $\vec g$. Считаем, что по всей Земле мгновенно и по закону тяготения Ньютона.
3. До нас японские толчки пока не дошли, но у нас всегда есть какая-то фоновая дрожь.
4. В модифицированном гравитационном поле эта дрожь будет другой, чем в нормальном. И это можно увидеть на записи сейсмографа.

Вроде, наконец, понял, что они там намерили?

[madschumacher]

Anton_Peplov в сообщении #1271922 писал(а):

Вроде, наконец, понял, что они там намерили?

Вроде да.

[Walker_XXI]

Pphantom в сообщении #1271896 писал(а):

Anton_Peplov в сообщении #1271873 писал(а):

Я что-то понял неправильно? А если правильно, то как они могли без теории гравитации справиться с пунктом 2)?

Из работы непонятно, но в общем-то никто не мешает сколотить уже упомянутую химеру из классического тяготения с конечным временем распространения.

В статье есть ссылка на теорию (п.6 в списке литературы) и компьютерное моделирование (пп. 7, 8):

Цитата:

The theoretical relations between the elastic and gravitational fields are well known [e.g., (6)], and analytical computations predicted the expected gravity change $\mathrm{\Delta g}^P$ before the arrival of the $P$ waves in full-space (7) and half-space (8) models.

[Dmitriy40]

Anton_Peplov в сообщении #1271922 писал(а):

Вроде, наконец, понял, что они там намерили?

Не знаю, мне вот эта картина представляется наоборот более запутанной: почему изменение произошло не везде мгновенно (за сотую секунды)? Ведь массы уже сместились, грав.волны добежали, $\vec g$ поменялся во всех точках регистрации, на всех сейсмографах должен быть не плавный загиб спустя сотни секунд и в разное время, а резкий скачок уже при $t \approx 0$. Т.е. графики на всех сейсмографах должны быть практически идентичными, а они явно зависят от расстояния до эпицентра (что исключает причину задержки как развития самого толчка в эпицентре, она до всех пунктов регистрации фактически одинакова (тысячные секунды)). Т.е. регистрируется не исходный толчок, а медленное (по сравнению с $c$) распространение некоего процесса в толще планеты, с увеличивающимся вкладом (величина загиба графика) по мере приближения фронта к точке регистрации. Кроме упругой волны на роль такого процесса ничего в голову не приходит.
Извините что обсуждаю лишь статью в N+1, а не исходные выкладки.

[Anton_Peplov]

Dmitriy40 в сообщении #1271946 писал(а):

Кроме упругой волны на роль такого процесса ничего в голову не приходит.

Я тут надыбал пресс-релиз, правда, довольно фиговый. Там упоминается два источника возмущений: изменение равновесного положения сейсмографа в в новом гравитационном поле и вторичные сейсмические волны, которые порождены этим изменением гравитации.

-- 04.12.2017, 16:31 --

Dmitriy40 в сообщении #1271870 писал(а):

Обратите внимание на различие во времени для разных сейсмографов, причём с чёткой корреляцией с расстоянием.

Хм. Что-то я его вообще не вижу, этого различия.

[Dmitriy40]

Anton_Peplov в сообщении #1271949 писал(а):

Хм. Что-то я его вообще не вижу, этого различия.

Ну как же, вот же на графике чётко видно, чем больше расстояние (слева на оси), тем позже загибание графика вниз:

Или я что-то не так понял?

Anton_Peplov в сообщении #1271949 писал(а):

вторичные сейсмические волны, которые порождены этим изменением гравитации.

Насчёт этого вообще сомневаюсь, что они будут настолько сильными, но тут я не компетентен.
И в любом случае они всё равно должны быть около нуля времени (ну пусть даже единицы секунд если учесть скорость реакции пород на изменение поля), для обеих причин.