Гравітаційні хвилі, мабуть диявольськи складні речі в модель з рівняннями полів Ейнштейна, так як вони дуже динамічні і несиметричні. Традиційно єдиним способом наблизитись до прогнозування ймовірних наслідків гравітаційних хвиль було оцінити необхідні параметри рівняння Ейнштейна, вважаючи, що об'єкти, що спричиняють гравітаційні хвилі, самі не генерують сильних гравітаційних полів - і не рухаються зі швидкістю в будь-якому місці, близькому до швидкість світла.
Проблема є, в основному ймовірний кандидат об'єкти, які можуть генерувати виявляються гравітаційні хвилі - тісні подвійні нейтронні зірки і злиття чорних діри - мають саме ті властивості. Вони є високо компактними, дуже масивними тілами, які часто рухаються з релятивістською (тобто близькою до швидкості світла) швидкістю.
Хіба не дивно, що описаний вище підхід "здогадки" насправді чудово працює в прогнозуванні поведінки близьких масивних бінарних файлів та злиття чорних дір. Звідси нещодавній документ під назвою: Про необгрунтованої ефективності Постньютоновского наближення в фізиці гравітації.
Отже, по-перше, ще ніхто не виявив гравітаційних хвиль. Але навіть у 1916 році Ейнштейн вважав їх існування ймовірним і математично продемонстрував, що гравітаційне випромінювання повинно виникнути, коли ви заміните сферичну масу на обертову гантелю такої ж маси, яка, завдяки своїй геометрії, буде генерувати динамічний вплив і потік на простір-час при його обертанні.
Щоб перевірити теорію Ейнштейна, потрібно розробити дуже чутливе обладнання для виявлення - і на сьогоднішній день всі подібні спроби не вдалися. Подальші надії тепер в значній мірі спираються на лазерний інтерферометр космічної антени (LISA), яка не очікується запуск до того 2025 року.
Однак, як і таке чутливе обладнання для виявлення, як LISA, вам також потрібно обчислити, які явища та які дані будуть представляти остаточні докази гравітаційної хвилі - саме там потрібна вся теорія та математика для їх визначення. очікуваний цінності життєво важливі.
Спочатку теоретики вироблені постньютонівський (тобто епоха Ейнштейна) наближення (Тобто здогад) для обертової подвійної системи - хоча і було визнано, що це наближення буде працювати ефективно тільки для малої маси, низька системної швидкості - де будь-які ускладнюють релятивістські і приливні ефекти, що виникають у зв'язку з власної гравітації і швидкості довічних об'єктів самі по собі, може бути проігнорована.
Потім настала ера чисельної відносності, коли поява суперкомп'ютерів дозволило фактично моделювати всю динаміку близьких масивних двійкових файлів, що рухаються з релятивістською швидкістю, наскільки суперкомп'ютери можуть моделювати дуже динамічні погодні системи на Землі.
Дивно, або якщо вам подобається безпідставно, обчислені значення чисельної відносності були майже ідентичними значенням, розрахованим за нібито куддіальним постньютонівським наближенням. Постньютоновскій наближення підхід просто не повинен працювати в таких ситуаціях.
Всі автори залишається можливість того, що гравітаційне червоне зміщення робить процеси поблизу дуже масивних об'єктів з'являються повільніше і гравітаційно «слабкіше» зовнішньому спостерігачеві, ніж вони є насправді. Це може - свого роду, свого роду - пояснити необґрунтоване ефективність ... але тільки вид, начебто.
Подальше читання: Вілл, С. Про необґрунтовану ефективність постньютонівського наближення у гравітаційній фізиці.
