Привет, друзья. Некоторые вещи вечны как заря и неустранимы как парадокс близнецов в сознании землян.
Почему-то особенно бестолковы в этом плане инженеры. Кстати, говорят, что и среди всяких терро-ристов многовато людей с инженерным образованием. Видимо, умение делать железяки и чинить их повышает самооценку, а привычка к чётким ответам не развивает навык сомневаться в себе. В итоге возникает ложное ощущение, что можно, во-первых, всё понять (а что непонятно, то по определению неверно), а во-вторых -- всё починить (если надо, так и бомбой). Недаром мой любимый пример лингвистической мины -- это глагол "построить". Про общество и государство часто говорят "построим", что создаёт совершенно неверные представления, что были бы руки да материалы, и всё будет. А общество и государство скорее выращивают, и тут мало рук и материалов, хоть сколько возьми яблонь, чернозёма, удобрений и садовников -- яблоки будут когда время придёт (или позже, или вообще не будет), но не днём раньше. И идея всё выкорчевать и вырастить новый сад уже не выглядит такой привлекательной, как идея всё разломать и построит по-нормальному.
Но это вступление. Время от времени попадается тот старый, нами уже разобранный аргумент со ссылкой на "выдающегося астронома" Ван Фландерна: скорость гравитации, мол, на 11 порядков выше скорости света.
Чем там астроном выдаётся, мы обсуждать не будем. Его заслуги вообще неинтересны, ибо с другой стороны не меньше не менее выдающихся великих, заслуженных и образованных. Упоминают заслуженность исключительно для подавления авторитетом, хотя непонятно, почему авторитет одного должен быть авторитетнее авторитета куда большего числа людей посерьёзнее.
Речь идёт о том, что вектор ускорения Земли (например) направлен строго на Солнце -- а не туда, где Солнце было 8 минут назад, ведь задержки из-за конечности скорости света.
Но вот простейшее рассуждение, которое сразу закрывает вопрос. Допускает ли ОТО круговые орбиты? Не любого радиуса, но достаточно большого радиуса -- да. Во всяком случае, сколь угодно близкие к круговой орбиты уравнения ОТО допускают, тут уж не поспоришь.
А у круговой орбиты вектор центростремительного ускорения направлен по радиусу к центру просто геометрически.
Вывод: в ОТО вектор ускорения при круговой (да какой угодно!) орбите направлен на звезду.
Возьмите звезду в сто раз массивнее Солнца и планету в десять тысяч раз дальше, чем Земля от Солнца. Орбитальная скорость пропорциональна корню из отношения массы звезды к расстоянию до ее центра, то есть скорость будет в сто раз меньше, чем у Земли, и год будет сто земных лет. Свет летит от звезды до этой планеты 80 тысяч минут, за это время планета пролетит столько, сколько Земля за 800 минут, то есть за полдня. Это довольно заметно.
Но радиус направлен куда надо.
Понятно теперь, что если аккуратно решить уравнения ОТО, то получится именно такое направление ускорения, потому что вообще-то в уравнениях скорость Земли тоже учитывается. Это у Ньютона она "сбоку где-то", в начальных условиях.
Но можно повторить и наши старые рассуждения. Солнце не сигналит планетам "поворачивай!", оно искривило когда-то давно пространство-время и с тех пор в этой "яме" кружат планеты. Полёт Солнца со своей системой куда-то роли не играет, так как достаточно получить результат в какой-то инерциальной системе, например в той, что связана с Солнцем. Полёт Солнца со своей системой по орбите вокруг центра Галактики или куда хотите ещё тоже роли не играет, так как в таком масштабе вся система довольно маленькая и по сути свободно падает в чьём-то гравитационном поле. Свободное падение локально (в малом) это самое близкое, что может быть к инерциальности. И, собственно, "в малом" от инерциальности и неотличимо.
Со скоростью света распространяются (в виде гравитационных волн) изменения в гравитационном поле, а к ним не относится даже вращение тел вокруг общего центра. Скажем, обращение планет вокруг Солнца не испускает гравитационных волн. А вот столкновения, сближения и отдаления, взрывы, не говоря уж о гипотетических возникновениях и исчезновениях (которые, конечно, невозможны!) станут заметны через время (в секундах), равное расстоянию в световых секундах.
Аналогия. Дорожные знаки или, скажем, указатели, можно сказать, управляют вашим движением. Тут прямо нельзя и Вы поворачиваете, а тут указатель на Петербург и Вы следуете ему. Знаки и указатели ставит контора, которая вообще далеко расположена, и получается, что ее сотрудники на 11 порядков быстрее звука ухитряются управлять вашим движением.
Или вот в метро таблички с точкой "вы здесь" -- кто их ставит-то так шустро перед Вашим прибытием, и кто так старательно отслеживает Ваш путь??
Ещё вопрос. А как же гравитоны, квантовое описание обмена частицами, как у всех?
Ну давайте рассмотрим пример, в котором с квантовым описанием уже давно всё понятно. Возьмите тяжелый шарик и другой, намного легче, придайте им разные электрические заряды. Подберите расстояние между ними и пусть один имеет скорость относительно другого.
Если всё правильно подобрать, то маленький будет обращаться вокруг другого. По круговой орбите. Электромагнитное взаимодействие уж точно распространяется со скоростью света, при этом вектор направлен строго в центр. А ведь Вы можете вообразить эту конструкцию любого масштаба, хоть в световой год размером. Какие проблемы?
Как там с квантовым описанием? А я не знаю, если честно, я не силён в квантовой теории поля. Но там всё нормально. Виртуальные фотоны да, туда-сюда летают и передают взаимодействие, но только виртуальные частицы это скорее математический артефакт, удобная абстракция. Пишут, что даже скорость света для них (они же виртуальные) не предел, хотя принцип причинности они никогда не нарушают. Просто всё происходит так, что движение вот такое, и всё. Это квантовый мир.
А в классике (релятивитской, неквантовой) всё как раз просто! Немного логики, и даже в уравнения влезать не обязательно.
В итоге получается, что весь парадокс -- на пустом месте, поскольку это трюк уровня "незаметно сократить на ноль" или "передвинуть квадратики в квадрате 8 на 8 так, чтобы получился 'прямоугольник' 5 на 13, и спрашивать, куда делся один квадратик". То есть фокус или обман (или самообман), в зависимости от целей постановки. Ведь всё дело в том, что некоторой правдоподобной, хотя и неправильной картинкой подменили реальное решение задачи.
Картинка в том, что солнце "испускает" какую-то гравитацию, которая "распространяется" и влияет на движение Земли. А это не так: и не испускает, и не распространяется, и -- самое главное -- задачу надо решать целиком. Ведь по сути делается смесь Ньютона с Эйнштейном! Рассматривается ньютоновская задача и на нее навешивается релятивисткая коррекция. А это изначально путь в тупик! Надо решать задачу целиком. Например, скорости пусть и не влияют сильно (при выводе приближения они и исчезнут, оставшись только в начальном условии, как у Ньютона и есть), но именно учет скоростей приводит к объяснению "парадокса".
Это вс понятно. Непонятно другое: почему "выдающиеся" астрономы делают вид, что не знают этой "базы". Дурака валяют или и правда не знают?