Телескопы покупают здесь


A A A A Автор Тема: Гравитационные волны  (Прочитано 85037 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Grei

  • Гость
Гравитационные волны
« : 22 Июн 2009 [01:55:38] »
Гравтационные волны -миф или реальность?

Оффлайн катюша

  • *****
  • Сообщений: 931
  • Благодарностей: 13
    • Сообщения от катюша
Re: Гравитационные волны
« Ответ #1 : 22 Июн 2009 [02:55:19] »
Гравтационные волны -миф или реальность?

Волновые процессы присущи всем типам полей и непрерывным материальным средам. Они, по сути дела, обусловлены близкодействующим характером сил в природе, и всегда возникают в периодических процессах. В свою очередь близкодействие является прямым результатом закона причинности.

Поэтому существование гравитационных волн находится вне всякого сомнения, хотя уровень современной экспериментальной техники пока не дает возможности их непосредственного наблюдения.

Волны гравитации - это периодические ( в пространстве и времени ) возмущения метрики. Они сами обладают энергией, и поэтому вносят свой вклад в гравитационное поле. Таким образом, имеем дело с нелинейной задачей, в общем случае не имеющей точных решений.

Светимость гравитационного излучения пропорциональна  M2l4w6, где M- масса источника, l - его характерный линейный размер, а w- частота периодических движений ( пульсаций, вращения ) или же характерная частота ускоренных движений масс ( несимметричный взрыв, коллапс и т.д. ).

Частота гравитационного излучения должна быть порядка w=2пи/т, где т- характерное время ускоренного движения масс ( пульсации, вращение, столкновение тел ).

Формула интенсивности потока излучения: IG=2GM2l4w6/45c5.

Осцилляции тензора кривизны вызывают относительные ускорения и смещения пробных тел ( приливная сила ).

Вопрос регистрации гравитационных волн сводится к измерению этих относительных ускорений и смещений ( смещение концов антенны на 1,5*10-15см соответствует потоку гравитационной энергии 106эрг/см2сек ).

Grei

  • Гость
Re: Гравитационные волны
« Ответ #2 : 22 Июн 2009 [03:15:40] »
Вопрос ,как представить эти волны .На рисунке они представлены ,как волны на поверхности воды.
Аналоги есть в природе?Звук ,землетрясение, пружина ?
« Последнее редактирование: 22 Июн 2009 [05:14:05] от Grei »

Оффлайн катюша

  • *****
  • Сообщений: 931
  • Благодарностей: 13
    • Сообщения от катюша
Re: Гравитационные волны
« Ответ #3 : 22 Июн 2009 [03:36:37] »
Вопрос ,как представить эти волны .На рисунке они представлены ,как волны на поверхности воды.

Если не учесть внутренние упругие силы между частицами и радиационное трение, обусловленное переизлучением волн, то вывод таков: гравитационная волна вызывает в телах колебания только в плоскости поляризации, а по направлению ее распространения частицы не испытывают ускорения.

В реальных опытах по регистрации гравитационных волн имеют дело с непрерывным спектром.

В квантовой теории плоской монохроматической ЭМ волне соответствует "частица" поля - фотон. По аналогии с этим естественно ввести понятие гравитона, соответствующего плоской монохроматической гравитационной волне.

Тогда общему решению волнового уравнения соответствует совокупность гравитонов с разными импульсами ħk. Спин квантов гравитационного поля s=2.
« Последнее редактирование: 05 Апр 2016 [22:18:49] от катюша »

Оффлайн VladTK

  • *****
  • Сообщений: 2 182
  • Благодарностей: 61
  • Через тернии к звездам
    • Сообщения от VladTK
Re: Гравитационные волны
« Ответ #4 : 22 Июн 2009 [06:11:39] »
Цитата: катюша
...Волны гравитации - это периодические ( в пространстве и времени ) возмущения метрики. Они сами обладают энергией, и поэтому вносят свой вклад в гравитационное поле...

Как возмущения метрики пространства-времени грав.волны интерпретируются в ОТО. В других теориях - это просто периодические изменения напряженности гравитационного поля (подобно электромагнитному).

Вот Вы Катюша пишете "...Они сами обладают энергией.." А где эта энергия находится (как она локализована) в грав.волне ОТО?
Celestron C6-N

Grei

  • Гость
Re: Гравитационные волны
« Ответ #5 : 22 Июн 2009 [07:55:10] »
Если гравитационную волну представлять, как электромагнитную ,то она должнна состоять из двух составляющих.

Оффлайн VladTK

  • *****
  • Сообщений: 2 182
  • Благодарностей: 61
  • Через тернии к звездам
    • Сообщения от VladTK
Re: Гравитационные волны
« Ответ #6 : 22 Июн 2009 [08:02:02] »
В смысле поляризации?
Celestron C6-N

Оффлайн ivanij

  • Модератор
  • *****
  • Сообщений: 25 078
  • Благодарностей: 565
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от ivanij
Re: Гравитационные волны
« Ответ #7 : 22 Июн 2009 [08:38:08] »
Если гравитационную волну представлять, как электромагнитную ,то она должнна состоять из двух составляющих.

 Гравитационная волна по определению - другой вид взаимодействия. Так что вряд ли можно провести аналогию с электромагнитной.
Моя философия не дала мне совершенно никаких доходов, но она избавила меня от очень многих трат. А.Шопенгауэр.
   Лучше совсем не браться за дело, чем исполнить его дурно. А.П.Романов.

Оффлайн VladTK

  • *****
  • Сообщений: 2 182
  • Благодарностей: 61
  • Через тернии к звездам
    • Сообщения от VladTK
Re: Гравитационные волны
« Ответ #8 : 22 Июн 2009 [09:04:37] »
Математичекая аналогия вполне очевидна. Но конечно, проявляется тензорная природа гравитационного поля - в той же ОТО отсутствует дипольное излучение.
Celestron C6-N

Оффлайн Vallav

  • *****
  • Сообщений: 11 335
  • Благодарностей: 42
    • Сообщения от Vallav
Re: Гравитационные волны
« Ответ #9 : 22 Июн 2009 [11:20:20] »
Неплохо было бы учесть ( при сравнении с ЭМ ) что плотность
энергии гравитационного статического поля - отрицательна а
электростатического поля - положительна.
Поэтому ненулевое электрическое поле ( в ЭМ волне )  несет положительную
энергию а ненулевое гравитационное ( в гравиволне ) - отрицательную.
Что такое - перенос отрицательной энергии?

Оффлайн VladTK

  • *****
  • Сообщений: 2 182
  • Благодарностей: 61
  • Через тернии к звездам
    • Сообщения от VladTK
Re: Гравитационные волны
« Ответ #10 : 22 Июн 2009 [12:35:58] »
Цитата: Vallav
Неплохо было бы учесть ( при сравнении с ЭМ ) что плотность
энергии гравитационного статического поля - отрицательна а
электростатического поля - положительна...

А энергия электростатического поля взаимодействия двух разноименных зарядов положительна?

ОТО и Ньютонова гравитация идеологически отличаются настолько, что следует крайне осторожно использовать Ньютоновские понятия вне их области применимости. И особенно это касается гравитационной энергии.

Понятие энергии гравитационного поля вообще весьма плохо согласуется с ОТО (речь идет о нестационарных метриках). Я уже выше задал вопрос о локализации энергии в грав.волне.

И все-таки Vallav, откуда Вы взяли "перенос отрицательной энергии"? Энергия волны должна быть обязательно положительной, поскольку именно это мы видим при детектировании волны любой природы.
Celestron C6-N

bob

  • Гость
Re: Гравитационные волны
« Ответ #11 : 22 Июн 2009 [13:13:42] »
Если не учесть внутренние упругие силы между частицами и радиационное трение, обусловленное переизлучением волн, то вывод таков: гравитационная волна вызывает в телах колебания только в плоскости поляризации, а по направлению ее распространения частицы не испытывают ускорения.
Гравитационная волна (гравитон в квантованном виде) - волна поперечная. Из частного решения ОТО. Но их никто не видел, и плоское приближение очень примерно.
Тогда общему решению волнового уравнения соответствует совокупность гравитонов с разными импульсами ħG. Спин квантов гравитационного поля s=2.
Да. Спиральность и выводящийся из неё спин =2.

Оффлайн VladTK

  • *****
  • Сообщений: 2 182
  • Благодарностей: 61
  • Через тернии к звездам
    • Сообщения от VladTK
Re: Гравитационные волны
« Ответ #12 : 22 Июн 2009 [13:22:08] »
Цитата: bob
Гравитационная волна (гравитон в квантованном виде) - волна поперечная. Из частного решения ОТО. Но их никто не видел, и плоское приближение очень примерно.

Ну есть же и точные волновые решения ОТО.

Да. Спиральность и выводящийся из неё спин =2.

Кстати, при квантовании классического тензорного поля возможны частицы как спина 2, так и спина 0. Они соответствуют гравитационному отталкиванию. Подробнее есть в статьях Ю.В.Барышева.
Celestron C6-N

bob

  • Гость
Re: Гравитационные волны
« Ответ #13 : 22 Июн 2009 [13:24:15] »
Ну есть же и точные волновые решения ОТО.
Прошу привести.

bob

  • Гость
Re: Гравитационные волны
« Ответ #14 : 22 Июн 2009 [13:25:08] »
Кстати, при квантовании классического тензорного поля возможны частицы как спина 2, так и спина 0.
И спина 1. См. Вебера. То есть, и в исходной модели спин 0, 1 и 2. Но 1 считался "нефизичным". В суперсимметричной модели М-теории он вполне "физичен". И это - фотоны, W и Z.
« Последнее редактирование: 22 Июн 2009 [13:34:27] от bob »

Оффлайн VladTK

  • *****
  • Сообщений: 2 182
  • Благодарностей: 61
  • Через тернии к звездам
    • Сообщения от VladTK
Re: Гравитационные волны
« Ответ #15 : 22 Июн 2009 [13:33:16] »
Цитата: bob
Прошу привести.

Параграф 109 Ландавшица. Там ссылка на точное решение. Еще Шмутцера надо посмотреть.

И спина 1. См. Вебера.

Да, но спин 1 вырезается калибровкой. А спин 0 ничем не вырезается - просто предполагается, что его вклад нулевой.
Celestron C6-N

bob

  • Гость
Re: Гравитационные волны
« Ответ #16 : 22 Июн 2009 [13:35:37] »
Да, но спин 1 вырезается калибровкой. А спин 0 ничем не вырезается - просто предполагается, что его вклад нулевой.
См. поправил сообщение выше. Насчёт 0 - это "хиггс". Он создаёт массу. Наделяет ею компоненты при взаимодействии с ним.
« Последнее редактирование: 22 Июн 2009 [13:49:35] от bob »

bob

  • Гость
Re: Гравитационные волны
« Ответ #17 : 22 Июн 2009 [13:40:47] »
Параграф 109 Ландавшица.
А это где? :) :) У оных нет 109 параграфа, насколько мне известно. Есть глава 1 "Теории поля", по параграфы там - двузначныяЪ..

Оффлайн VladTK

  • *****
  • Сообщений: 2 182
  • Благодарностей: 61
  • Через тернии к звездам
    • Сообщения от VladTK
Re: Гравитационные волны
« Ответ #18 : 22 Июн 2009 [13:51:08] »
Цитата: bob
См. поправил сообщение выше. Насчёт 0 - это "хиггс".

Хиггс????

Вообще-то, почитайте Барышева. Он в своей статье 99 года "Полевая теория гравитации: желаемое и действительное" (есть в арХиве) показывает как разлетается Ньютонов потенциал точечной частицы на поляризации 2+0. Получается Ньютон=4/3(2)-1/3(0). Т.е. в Ньютоне присутствует как притяжение так и отталкивание. Мне понравилось :)

А это где?  У оных нет 109 параграфа, насколько мне известно. Есть глава 1 "Теории поля", по параграфы там - двузначныяЪ..

Том 2 "Теория поля". У меня 1988 года выпуска.
Celestron C6-N

bob

  • Гость
Re: Гравитационные волны
« Ответ #19 : 22 Июн 2009 [13:55:25] »
Том 2 "Теория поля". У меня 1988 года выпуска.
Надо глянуть..