Скільки часу знадобиться для зникнення гравітаційного колодязя, створеного Сонцем, і Земля та решта планет відлітають у космос?
У першому епізоді "Керівництва по космосу" чиста поголена версія мене, згорблена в моєму підвалі, пояснила, скільки часу потрібно, щоб світло потрапило від Сонця до Землі. Щоб відповісти на це запитання, на поїздку потрібно близько 8 хвилин і 20 секунд.
Іншими словами, якщо Сонце раптово зникло з космосу, ми все одно побачимо, що воно світиться в небі протягом більше 8 хвилин, перш ніж все потемніє. Марсіанам знадобилося б приблизно 12 хвилин, щоб помітити, як Сонце зайшло, а Нові горизонти, що майже біля Плутона, не побачать змін протягом 4 годин.
Хоча ця ідея трохи згинає розум, я впевнений, що у вас обмотана голова. Ми впевнені, що про це говорили тут, на цьому шоу. Чим далі ви дивитесь у космос, тим далі ви озираєтесь у часі через швидкість світла, але чи коли-небудь ви розглядали швидкість тяжіння?
Повернемося до того оригінального прикладу і знову видалимо Сонце. Скільки часу знадобиться, щоб гравітаційний колодязь, створений Сонцем, зник.
Коли Земля та інші планети вилетіли б у космос, а Сонце не утримувало всю Сонячну систему разом із своєю гравітацією? Це станеться миттєво, чи знадобиться час, щоб інформація дійшла до Землі?
Це звучить як просте запитання, але насправді дуже важко сказати. Сила тяжіння, порівняно з іншими силами у Всесвіті, насправді досить слабка. Тестувати в лабораторії практично неможливо.
Згідно теорії відносності Ейнштейна, спотворення в просторі часу, викликані масою - також відомою як гравітація - поширюватимуться зі швидкістю світла. Іншими словами, світло від Сонця і сила Сонця повинні зникати рівно в той же час з точки зору Землі.
Але це лише теорія і купа фантазійної математики. Чи є можливість перевірити це в реальності? Астрономи придумали спосіб вивести це побічно, спостерігаючи за взаємодією з масивними предметами в космосі.
У двійковій системі PSR 1913 + 16 є пара пульсарів, які обертаються один з одним лише в кілька разів більше ширини Сонця. Коли вони обертаються навколо один одного, пульсари викривлюють простір і час, випускаючи гравітаційні хвилі. І цей випуск гравітаційних хвиль змушує пульсари сповільнюватися.
Дивовижно, що астрономи можуть навіть виміряти цей орбітальний розпад, але ще більш дивовижною є те, що вони використовують цей процес для вимірювання сили тяжіння. Коли вони зробили розрахунки, астрономи визначили швидкість тяжіння в межах 1% від швидкості світла - це досить близько.
Вчені також використовували ретельне спостереження за Юпітером, щоб отримати це число. Спостерігаючи, як гравітація Юпітера викривляє світло з фонового квазару, коли він проходить попереду, вони змогли визначити, що швидкість тяжіння становить від 80% до 120% швидкості світла. Знову ж таки, це досить близько.
Так що ви йдете. Швидкість тяжіння дорівнює швидкості світла. І якщо Сонце раптом зникне, ми будемо раді отримати одночасно всі погані новини.
Гравітація - сувора господиня. Розкажіть нам історію про те, що гравітація часу була для вас занадто швидкою. Помістіть це в коментарях нижче.
Podcast (аудіо): Завантажити (Тривалість: 3:51 - 3,5 МБ)
Підписатися: Apple Podcasts | Android | RSS
Podcast (відео): Завантажити (Тривалість: 4:14 - 50,4 МБ)
Підписатися: Apple Podcasts | Android | RSS
