AKO RýCHLO JE GRAVITáCIA?

Send

Ako dlho bude trvať, kým zmizne gravitačná energia vytvorená Slnkom a Zem a ostatné planéty odletú do vesmíru?

V prvej epizóde Sprievodcu vesmírom ma čistá oholená verzia, ktorá sa skrývala v mojom suteréne, vysvetlila, ako dlho trvá, kým sa svetlo dostane zo Slnka na Zem. Na zodpovedanie tejto otázky trvá cesta asi 8 minút a 20 sekúnd.

Inými slovami, ak by Slnko náhle zmizlo zo samotného vesmíru, stále by sme videli, ako svieti na oblohe viac ako 8 minút, než bude všetko tmavé. Marťanom by trvalo asi 12 minút, kým by si všimli, že Slnko je preč, a nové horizonty, ktoré sú takmer v Plute, neuvidia zmenu viac ako 4 hodiny.

Aj keď je táto myšlienka trochu ohýbačka, som si istý, že máte okolo hlavy omotanú hlavu. Na tejto výstave sme o tom určite pokračovali. Čím ďalej sa pozriete do vesmíru, tým viac sa obzeráte späť v čase kvôli rýchlosti svetla, ale už ste niekedy uvažovali o rýchlosti gravitácie?

Vráťme sa k pôvodnému príkladu a znova vyberte Slnko. Ako dlho bude trvať, kým zmizne gravitačná sila vytvorená Slnkom.

Kedy by Zem a ostatné planéty odleteli do vesmíru bez toho, aby Slnko držalo celú slnečnú sústavu spolu s gravitáciou? Stalo by sa to okamžite alebo by trvalo nejaký čas, kým sa informácie dostanú na Zem?

Znie to ako jednoduchá otázka, ale je to skutočne ťažké povedať. Gravitačná sila v porovnaní s inými silami vo vesmíre je v skutočnosti dosť slabá. Je prakticky nemožné testovať v laboratóriu.

Podľa Einsteinovej teórie relativity sa deformácie v časopriestore spôsobené hmotou - tiež známe ako gravitácia - budú šíriť rýchlosťou svetla. Inými slovami, svetlo zo Slnka a gravitácia Slnka by mali zmiznúť v rovnakom čase z perspektívy Zeme.

Ale to je len teória a veľa vymyslenej matematiky. Existuje nejaký spôsob, ako to vyskúšať v skutočnosti? Astronómovia prišli na spôsob, ako to nepriamo odvodiť sledovaním interakcií s masívnymi objektmi v priestore.

V binárnom systéme PSR 1913 + 16 je pár pulzarov, ktoré sa obiehajú okolo seba niekoľkokrát väčšími ako šírka Slnka. Keď sa otáčajú okolo seba, pulzary deformujú sami časoprostor tým, že uvoľňujú gravitačné vlny. A toto uvoľnenie gravitačných vĺn spôsobuje, že pulzary sa spomaľujú.

Je úžasné, že astronómovia dokážu tento orbitálny rozpad dokonca zmerať, ale ešte úžasnejšia časť je, že tento proces používajú na meranie rýchlosti gravitácie. Keď robili výpočty, astronómovia určili rýchlosť gravitácie v rozmedzí 1% od rýchlosti svetla - to je dosť blízko.

Vedci tiež použili pozorné pozorovania Jupitera, aby sa dostali na toto číslo. Sledovaním toho, ako Jupiterova gravitácia deformuje svetlo z kvázaru pozadia, keď prechádza pred, dokázali určiť, že rýchlosť gravitácie je medzi 80% a 120% rýchlosti svetla. Opäť je to dosť blízko.

Tak to máš. Gravitačná rýchlosť sa rovná rýchlosti svetla. A ak Slnko náhle zmizne, budeme radi, keď dostaneme všetky zlé správy súčasne.

Gravitácia je tvrdá pani. Povedzte nám príbeh o časovej gravitácii, ktorá pre vás bola príliš rýchla. Vložte ju do komentárov nižšie.