Как стать автором
Обновить

Комментарии 44

Интересно, а как осуществляют численное моделирование одновременного взаимодействия нескольких тел с учётом релятивиских эффектов (типа, солнце пропало, а планеты ещё некоторое время движутся по орбитам)?

Тут для 3 тел найти-то не могут, а вы предлагаете для десятка. 8) Интуитивно, мне кажется, что расстояние между планетами настолько велико, что они просто разлетятся в разные стороны по касательным от своих орбит в момент исчезновения и всё.

Насколько я понимаю скорость распространения гравитации равна скорости света. Так что разлетятся, но не сразу...

Пока нет никаких оснований так считать. Пока не смогли придумать как измерить скорость распространения гравитации.

Основания так считать — теория относительности. Неважно о какой волне идет речь, ее скорость распространения не может превышать скорость света. С другой стороны, по теории относительности, одновременность событий завит от выбора системы отсчета.
так что разлетятся, но не сразу...
зависит от того, в какой системе отсчета смотреть.

Теория без потверждения практикой ничего не доказывает, а только предсказывает. Природа не обязана соответствовать формулам.

А скорость гравитонов не является основанием?

так измерили же недавно, с точностью погрешности измерений совпадает со скоростью света

О, а можно подробностей, пожалуста?


UPD. Сам нашел. Спасибо, что надоумили поискать. https://ru.m.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D0%BA%D0%BE%D1%80%D0%BE%D1%81%D1%82%D1%8C_%D0%B3%D1%80%D0%B0%D0%B2%D0%B8%D1%82%D0%B0%D1%86%D0%B8%D0%B8

Мгновенное исчезновение солнца ОТО не сможет описать. В уравнениях возникнут бесконечности. А что произойдёт в сценариях, которые ОТО описать может, зависит от сценария.


Если солнце состояло бы из как-то стабилизированных материи и антиматерии, которые в один прекрасный момент аннигилировали, то, по-моему, планеты бы ничего не заметили до момента прихода света от аннигиляции, так как энергия фотонной сферы создавала бы точно такое-же гравитационное поле как и солнце. Если после этого от планет что-то останется, то они уже не будут ощущать гравитацию фотонной сферы (гравитационный потенциал внутри тяготеющей сферы постоянен).


Если солнце уносится из солнечной системы быстро движущейся чёрной дырой, то… сложно сказать как это повлияет на орбиты планет, но ясно, что они начнут меняться под воздействием гравитации чёрной дыры ещё до того как она столкнётся с солнцем.

> Мгновенное исчезновение солнца ОТО не сможет описать.

С точки зрения ОТО, Солнце лишь искривляет прос-во-время.

Цитирую ru.Wiki на эту тему: «… В рамках ОТО гравитационные волны описываются решениями уравнений Эйнштейна волнового типа, представляющими собой движущееся со скоростью света (в линейном приближении) возмущение метрики пространства-времени. …»

Поэтому какие тут «бесконечности возникнут» несколько непонятно — скорость света всё равно конечна.

Производная римановой метрики по времени будет бесконечной. Не говоря о том, что будет нарушен закон сохранения энергии-импульса. Масса-энергия солнца куда-то должна уйти, причём со скоростью ниже или равной световой.

в гравитационную волну и уйдёт

В гравитационную волну с бесконечной энергией? У нас тут не дельта-функция будет, а мгновенное изменение кривизны простанства во всей области занимаемой солнцем. Впочем, если даже представить постепенное исчезновение солнца, нарушающее законы сохранения, то мы не сможем решить уравнения общей теории относительности. Если выкинуть законы сохранения, то у нас будет больше неизвестных, чем уравнений.


В общем, этот сценарий за пределами применимости ОТО. Можно наверно сделать какие-то корректировки к теории, чтобы этот сценарий можно было рассчитать, но это будет уже не общая теория относительности.

На гравитационные волны может уйти ооочень много массы/энергии.
Емнип, при регистрации волн от слияния ЧД там по расчетам чуть ли не до половины массы в излучение уходило, причем за секунды.

Вот ещё один увлекательный вопрос, возможно ли существование искривлений пространства-времени при отсутствии массы? Может ли быть так, что мы просто наблюдаем скопления массы именно там, где есть искривления?
Вообще говоря «искривление» это лишь способ трактовки наблюдаемого поведения — можно говорить, что «массы притягиваются», а можно, что «масса искривляет про-сво-время», поэтому траектория движения в прос-ве отклоняется от прямолинейной.
Вообще говоря «искривление» это лишь способ трактовки наблюдаемого поведения — можно говорить, что «массы притягиваются», а можно, что «масса искривляет про-сво-время», поэтому траектория движения в прос-ве отклоняется от прямолинейной.

К этому могу лишь добавить, что ОТО основана на постулате, что инерциальная масса (то что вы называете просто «массой») тождественна гравитационной (искривление).
возможно ли существование искривлений пространства-времени при отсутствии массы?

При таком подходе — нет, невозможно. На данный момент, многочисленные опыты не смогли опровергнуть этот постулат.
При таком подходе — нет, невозможно.

А гравитационные волны? Энергию они переносят, но наблюдаемые искривления пространства при прохождении гравитационных волн создаются не гравитационным воздействием этой энергии, насколько я понимаю.

> создаются не гравитационным воздействием этой энергии

в ОТО «гравитационное воздействие» это всегда «кривизна» прос-ва-времени

VaalKIA, Я тоже думал про подобный вариант, полагая, что следует рассматривать гравитацию как волны, вернее, как потоки гравитационного взаимодействия от каждого тела в системе, доходящий до других тел скоростью v=c. Получается набор источников векторного поля притяжения. Причем поле это действует в течении времени порядка расстояние/c и при убирании его источника.


Получается, что-то вроде сеточной модели. Например, два вращающихся массивных объекта будут воздействовать на неподвижного удаленного наблюдателя, в общем виде, как колебание от проходящей через него вращающейся спирали гравитационного воздействия.

Для нескольких тел, я думаю, что можно смоделировать всё, что возможно. Тут вот, была интересная статья, про волны, там как раз моделировалось запаздывание искривления. Но для численного моделирования, например, формирования вселенной, важна скорость вычислений и речь именно про много объектов. Это очень ресурсоёмкая задача даже для мгновенной гравитации, но там есть простой хак, мы можем группу сильно удалённых тел заменять на центр их масс и таким образом разбивать тела на кластеры практически не внося погрешности. Тут же получается, что удалённые кластеры проявят своё реальное действие только через миллионы лет, как это моделировать, я вообще не понимаю (сохранять всё состояние вселенной каждой такт, это не вариант).
Вот только если не учитывать, то притяжение будет направлено туда, куда за миллиард лет объект (сигнал от него) ещё нее прилетел. И результаты симуляции на больших расстояниях могут очень сильно расходиться с мгновенными расчётами. Причём чем дальше — тем больше.
В какой-то момент была была идея — не может ли наблюдаемая темная энергия быть таким лагом в расчёте, но, думаю, как-то этот момент всё-таки учитывают.

Есть консорциум Virgo, даже набор статей Virgo N-Body simulations.
Занимаются регистрацией событий с ЧД, расчетом динамики масс крупных участков космоса. Были еще расчеты столкновения ЧД.



объём фазового пространства в этой задаче бесконечен, и, следовательно, вероятности тоже бесконечны


А что значит «вероятности бесконечны»? Вероятность не может быть больше единицы по определению. Или что имеется в виду?
примерно то же, что и деление на 0
Имеется в виду, что при попытке посчитать вероятность любого события, возникает интеграл по неограниченной области.
Надеюсь, трисоляриане через свои софоны уже ознакомились с этой крайне важной информацией :-)
тогда мы скоро увидим их сакраментальное сообщение: вы — клопы! (((
А что значит «вероятности бесконечны»?
Я это понял как бесконечно много возможных событий, которых так много что невозможно выделить какие-либо конкретные события кроме столкновения тел и покидания тел системой. Например, нельзя провести кривую и задать вопрос какая будет вероятность того что конкретное тело пройдёт по конкретной кривой — из-за бесконечности таких кривых. (прошу прощения что ошибся веткой)

Я тоже несколько раз перечитал статью и не увидел обещаного метода решения. Только метод оценки вероятности, котрий хорошо кореллирует с расчетами.

Интересно, что только прочитал книгу Лю Цысиня и тут читаю новость на Хабре. Материя бытия морщится и образует складки. Бррр.

НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
А зачем?
Система отсчёта, связанная с ним, является инерциальной (а в любой другой инерциальной он движется с постоянной (векторной) скоростью).
НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь

Все точки траектории в системе координат относительно центра масс, почему должна сместиться любая точка траектории тела в момент времени t0, с координатами x0, y0, z0?

НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
А почему неподвижный наблюдатель не может быть неподвижен относительно центра масс? Зачем выбирать другой центр координат, который еще и по каким-то правилам (каким, например?) движется относительно центра масс? Траектория в любом случае будет неподвижной — это фиксация точки в момент времени. В другой системе координат она просто будет другая, но все еще неподвижная.
НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
По словам профессора Кола, одного из авторов работы, миллионы компьютерных симуляций показывают, что предсказания теории очень хорошо соответствуют численным компьютерным симуляциям.

В то время как численное моделирование, по сути, были «костылем» из-за большого количества допущений, появился другой метод, который сравнивают с этим «костылем». А каков тогда профит? Возможность убрать допущения?
Я далекий от этого, но скажите, если гифка в начале статьи показывает это движение, то разве задача не решена?
Задача решена для несколько десятков частных случаев, но общее решение в виде конечных аналитических выражений невозможно.

Новости из удивительного будщего:

Новое исследование выявило значительный прогресс в теории хаоса, представив статистическую теорию, основанную на потоках, которая предсказывает хаотические результаты в неиерархических системах трех тел. 

https://phys.org/news/2024-02-breakthrough-chaotic-outcomes-body.html

Зарегистрируйтесь на Хабре, чтобы оставить комментарий

Другие новости

Истории