Запоздалое положение

Уравнения Эйнштейна допускают решения, подобные гравитационным волнам. В случае движущейся точечной массы и в линеаризованном пределе приближения слабой гравитации эти решения уравнений Эйнштейна известны как гравитационные потенциалы Льенара – Вихерта . Волнообразные решения (вариации) гравитационного поля в любой точке пространства в некоторый момент времени t порождаются массой, взятой в предшествующий (или запаздывающий) момент времени s < t на его мировой линии в вершине нулевой конус, соединяющий массу и точку поля. Положение массы, создающей поле, называется запаздывающим положением , а потенциалы Льенара – Вихерта — запаздывающими потенциалами. Гравитационные волны, вызванные ускорением массы, по-видимому, исходят из положения и направления массы в момент ее ускорения (запаздывающее время и положение). Запоздалое время и запаздывающее положение массы являются прямым следствием конечного значения скорости гравитации , скорости, с которой гравитационные волны распространяются в пространстве.

Как и в случае с потенциалами Льенара-Вихерта для электромагнитных эффектов и волн, статические потенциалы движущейся гравитационной массы (т. е. ее простого гравитационного поля, также известного как гравистатическое поле) «обновляются», так что они указывают на гравитационное поле массы. фактическое положение с постоянной скоростью, без эффектов замедления. Это происходит также для статических электрических и магнитных эффектов и требуется симметрией Лоренца, поскольку любая масса или заряд, движущиеся с постоянной скоростью на большом расстоянии, могут быть заменены движущимся наблюдателем на том же расстоянии, при этом объект теперь «покоится». " В этом последнем случае статическое гравитационное поле, видимое наблюдателем, должно было бы указывать на то же положение, которое является незамедлительным положением объекта (массы). Только гравитационные волны , вызванные ускорением массы и которые не могут быть устранены изменением системы инерции удаленного наблюдателя , должны быть подвержены аберрации и, таким образом, возникать из запаздывающего положения и направления из-за их конечной скорости движения от их источник. Такие волны соответствуют электромагнитным волнам, излучаемым ускоренным зарядом.

Обратите внимание, что для гравитационных масс, движущихся мимо друг друга по прямым линиям (или, если уж на то пошло, для электромагнитно заряженных объектов), эффект торможения от них практически отсутствует, что опосредовано «статическими» компонентами полей. Пока излучение не испускается, сохранение импульса требует, чтобы силы между объектами (либо электромагнитные, либо гравитационные силы) указывали на мгновенное и актуальное положение объектов, а не в направлении их задержки со скоростью света. (отсталые) позиции. Однако, поскольку в результате такого взаимодействия не может быть передана никакая информация, такие влияния (которые, по-видимому, превосходят влияние света) не могут быть использованы для нарушения принципов относительности.

См. также

Дальнейшее чтение

Двигается ли гравитация со скоростью света? в FAQ по физике