Nick Marfan
февраль 2019.
632

Как гасится гравитационная волна при слиянии черных дыр, имеет ли она свойства ударной и как таким образом теряет силу в полном вакууме?

Ответить
Ответить
Комментировать
0
Подписаться
1
1 ответ
Поделиться

Никак не гасится - интенсивность гравитационной волны, а это просто изменение напряжённости гравитационного поля, угасает по закону обратного квадрата с расстоянием от места её образования, как и электромагнитное излучение, например свет. Как и с электромагнитным излучением в вакууме, напряжённость гравитационного поля в точке получается путём сложения полей от всех источников. От электромагнитного излучения гравитация отличается тем, что не найден и, скорее всего, не будет найден материал, поглощающий, отражающий или хоть как-то изменяющий гравитационное излучение - есть только создающие это поле объекты, они же и реагирующие на него.

Какие именно свойства ударной волны имеются в виду непонятно, но ударная волна - это фронт распространения изменения давления/напряжения в среде. А гравитационная волна - это фронт распространения изменения напряжённости гравитационного поля. Для гравитационной волны среда не нужна - подойдёт и вакуум, а для ударной необходима материя, посредством которой она будет распространяться. Ударную волну можно остановить стеной, а гравитационную нет. Ударная волна в среде может нести разрушения. Гравитационная, может быть вблизи слияния черных дыр тоже может, но в силу удалённости от Земли подобных объектов, землянам ничем не грозит.

UPD: прочитайте также комментарий Сусанны Казарян

14
-3

То есть волна теряет разрушительную силу грубо говоря растягиваясь в пространстве?

0
Ответить

Да. Скорее "размазываясь", так как "растяжение" подразумевает связанный материальный объект (тянется, но не рвется..)

+2
Ответить
Ещё 2 комментария

А можно ли тут вообще говорить о некой "разрушительной силе"? Даже в непосредственной близи ЧД гравволны, как мне кажется, не могут ничего разрушить. Они ничто по сраннению с приливными силами, например.

0
Ответить

В непосредственной близи ЧД, если это не слияние двух ЧД или не чудовищно быстрое поглощение массивного объекта, гравволн нет. гравитация есть, распространение гравитации есть, а вот волны - распространения изменения напряжённости гравполя особо нет.

0
Ответить

Гравитационная волна теряет свою мощность. Тут под мощностью мы имеем в виду разницу в силе притяжения. Так-же как и с волной на поверхности воды от падения капли (только тут закон обратного расстояния от капли, а не обратного квадрата) - волна теряет свою мощность - разницу высоты между гребнем и низом.

Почему теряется мощность и почему именно по такому закону легко понять, если представить себе, что фронт волны - это частицы, появившиеся в результате события. Пусть в результате короткого во времени события появилось N частиц и все они устремились в разные стороны в трёхмерном пространстве с одинаковой скоростью. Тогда площадь фронта на расстоянии R - S = 4πR², а концентрация частиц на единицу поверхности (а это и есть мощность излучения, если все частицы одинаковы), это p = N/S = N/4πR². Вот и закон обратных квадратов. Почему в случае вполны на поверхности воды убывает обратно расстоянию - предоставляю доказать самостоятельно. D

0
Ответить
Ещё 1 комментарий

"под мощностью мы имеем в виду разницу в силе притяжения".

Илья, есть такая наука — Физика и, к сожалению, мысли, которые вы здесь формулируете, к физике отношения не имеют.

+1
Ответить

Удивляет количество ошибок в ответе Ильи. Ниже приведён разбор ошибок (жирным шрифтом) по номеру предложений.

1a) “интенсивность гравитационной волны” не есть "изменение напряжённости гравитационного поля”.  
1b) Нет такого понятия, как "напряженность гравитационного поля".
1c) “… угасает по закону обратного квадрата с расстоянием” не напряжённость, а амплитуда (энергия) волны.
2.)Всё предложение не корректно. Суммируются только амплитуды когерeнтных волн.
3а) Не верно. Гравитационные волны подчиняются законам физики волн, например: эффекту Доплeра, изменению траектории движения и частоты под воздействием массивных тел.

4.) Некорректное определение ударной волны. Ударная волна рождается в среде только в том случае, когда скорость источника волны превышает скорость распространения волн в среде.
5.)  Некорректное определение гравитационной волны: “гравитационная волна - это фронт …”.
6.) Вакуум тоже среда, со своими свойствами.

Мой ответ на вопрос: Кроме геометрического убывания (1/r²) амплитуды гравитационной волны пропорционально расстоянию (r), частота волны и его траектория могут меняться под воздействием массивных объектов. Гравитационных ударных волн быть не может по определению. Затухание гравитационных волн может осуществляться только в Квантовой гравитации из-за гравитон + реликтовый гравитон взаимодействий.

+4
Ответить

Сусанна, большое спасибо за разбор ошибок и неточностей в моём ответе, а также за дополнительную информацию Буду рад, если появится полноценный ответ от вас. )

По пункту 2) - ну не совсем так - суммируются все волны. При этом складываются забавно - интегралы средних квадратов модулей двух волн можно складывать как обычно в арифметике - получится то-же, что и интеграл среднего квадрата суммы двух волн. Это, насколько я понял, называется интенсивностью ЭМ поля. То есть интенсивность ЭМ поля вполне себе складывается. При неподвижных источниках когерентного излучения получается устойчивая картина интерференции просто.

По пункту 3а) - вот тут интересно получается. Для меня новость. Я не спорю. Получается что распространение искажения пространства-времени зависит от искажения пространства-времени. С одной стороны логично, с другой стороны немного ломает мозг, привыкший к ньютоновской механике D

Ещё раз спасибо!

0
Ответить
Прокомментировать
Ответить
Читайте также на Яндекс.Кью
Читайте также на Яндекс.Кью