regulus regulus
1426
BLOG

Fale grawitacyjne

regulus regulus Nauka Obserwuj temat Obserwuj notkę 79

Trochę się interesuję astronomią  jak i fizyką. Tak z ciekawości. Jak byłem mały zawsze lubiałem czytać czasopimo "Wiedza i Zycie".  Ostatnio wszystkie popularne portale internetowe, agencje prasowe, te mniej i bardziej poważne, odnotowały fakt o niezwykle "doniosłym" odkryciu jakim są fale grawitacyjne. Nie brak wątka patriotycznego, jako że w tym odkryciu uczestniczyły polskie zespoły naukowe.. 

Pytaniem jest jednak czym tak naprawdę są te fale grawitacyjne?   Depesze piszą , że owe fale zostały odkryte jako zmarszczki czasoprzestrzeni wywołene przez dwie czarne dziury, które wzajemnie kręcąc się wokół siebie, w końcu się złączyły.

Sam fakt teoretycznego przewidzenia fal grawitacyjnych przypisuje się Einsteinowi.  Ja jednak uważam, że już Newton mógł przewidzieć owe fale grawitacyjne (w sensie w jakim są przedstawione w owych mediach). W przypadku rotujących wokół siebie dwóch masywnych obiektów, siła ich oddziaływania na będącego w oddali obserwatora zmienia się.

Rozpatrzmy dwa przypadki  - jak na rysunku poniżej.

 

Fale grawitacyjne

W przypadku pierwszym dwa obiekty są ustawione w linii w stosunku do obserwatora,  obiekt m1 jest oddalony o  6m, a obiekt m2 o 4m od obserwatora.  Załóżmy, że m1=m2=1,  oraz że masa obserwatora jest pomijalnie mała w porównaniu z masami m1 i m2.

Zgodnie z prawem Newtona siła oddziaływania grawitacyjnego na obserwatora  dana jest wzorem:

F= G* (m/r^2)    dla prostoty przyjmijmy stałą G=1

W przypadku dwóch obiektów położonych w odległościach jak w pierwszym ustawieniu na rysunku:

F= 1/4^2 + 1/6^2 = 1/16 +1/36= 0,09028

W przypadku drugiego ustawienia

r = pierwiastek (1^2+5^2)= pierwiastek 26

ale wektory sił nie są współliniowe więc natychmiast otrzymujemy:

F=  2* ( 5/(pierwiastek 26) * 1/ 26) = 0,0754

Konkluzja:

Jak widać zatem, mamy do czynienia z dwoma róznymi wartościami siły grawitacyjnej:  0,09 i 0,075. Oznacza to, że zewnętrzny obserwator w przypadku obracających się wokół siebie dwóch masywnych obiektów, będzie poddany  oddziaływaniu zmieniającym się w czasie. Zjawisko to mozna wytłumaczyć na podstawie prawa grawitacji Newtona.

Tylko, że Newton nie mógł wiedzieć, że oddziaływanie grawitacyjne odbywa się ze skończoną prędkością. Na to wpadł dopiero Einstein (albo ten matematyk Minkowski) zakładając, że prędkość świata jest stałą uniwersalną, nie możliwą do przekroczenia dla wszystkich występujących oddziaływań. Oznacza to, że w przypadku obserwatora oddalonego od dwóch rotujących wokół siebie ciał, zmienne w czasie oddziaływanie powinno być efektem emitowanej w przestrzeń fali grawitacyjnej. 

 

regulus
O mnie regulus

Nowości od blogera

Komentarze

Inne tematy w dziale Technologie