Популярно об антигравитации
Что происходит с притяжением Вселенной при уменьшении её гравитационной массы из-за перехода в гравитационные волны, которые сами не гравитируют? Это можно проиллюстрировать на гипотетическом примере исчезновения Солнца из Солнечной системы, для которого физик Диана Коверн создала наглядную симуляцию (начиная с 1 мин 18 сек: https://www.youtube.com/watch?v=DjcS1kRkc6M) - см. Рис. 1.
Рис.1 Антигравитационный пик на месте «исчезающего» Солнца. Основная картинка создана Дианной Коверн.
Если убрать из Солнечной системы Солнце, то в воронке гравитационного потенциала, существовавшего вокруг нашего светила, возникнет пик, который будет распространяться во все стороны. Эта картинка была создана для иллюстрации того, что Земля будет двигаться по своей орбите еще 8 минут (по круговой траектории A), пока сигнал об исчезновении Солнца не достигнет её орбиты. Что потом произойдет с Землей? Она начнет двигаться по прямой B - как грузик, который крутили на веревочке, а потом веревочку отпустили или перерезали - и груз отправился в полет по касательной прямой.
Но эта картинка иллюстрирует и другие физические феномены. Частица 1 не вращается вокруг Солнца, а просто притягивается к нему, скатываясь по склону потенциальной воронки. Зато аналогичная невращающаяся частица 2, до которой дошла волна центрального пика, должна скатываться в противоположном направлении, то есть испытывать не гравитационное притяжение, а гравитационное отталкивание от центра Солнечной системы, где раньше располагалось Солнце. Если записать уравнение для гравитационного ускорения a как производной по радиусу от потенциала GM/r, то, с учетом переменности массы M и конечной скорости распространения гравитационного поля c, получим выражение для ускорение из двух членов - один из которых будет описывать классическое притяжение по Ньютону, только для уменьшающейся массы, а другой будет описывать релятивистскую антигравитацию, вызванную уменьшением гравитационной массы и появлением центрального пика потенциала. Этот второй член зависит от радиуса слабее, чем ньютоновский член, поэтому он более «дальнодействующий». Он релятивистский, потому что зависит от скорости света c и если эту скорость устремить к бесконечности, то есть перейти к нерелятивистскому пределу, то второй член исчезнет.
Новый член ускорения зависит от скорости изменения гравитационной массы, которая характеризуется параметром α. Если масса падает, то α>0 и второй член описывает «антигравитацию»; если масса центрального тела растет, то α<0 и второй член описывает «гипергравитацию». Чем быстрее меняется масса, тем более крутой склон будет у центрального пика. Высота этого пика зависит от финального значения уменьшающейся массы. Если она равно нулю, то пик имеет нулевую высоту - то есть равную высоте потенциальной воронки вдали. Если масса уменьшилась наполовину, то пик будет ниже краев воронки, но антигравитационный пик все равно будет. Как будет вести себя Земля с учетом того, что центральный пик, дойдя до земной орбиты, вызовет не просто исчезновение притяжение, а появление отталкивания? Она будет двигаться по искривленной наружу траектории C.
Вот этого момента совсем не поняли наши польские критики, а также Павел Иванов из ФИАНа и Зигель из Форбса: они заявили, что мы приняли за антигравитацию просто уменьшение ньютоновской силы, от которой планеты вокруг исчезающего Солнца будут разлетаться в стороны. Конечно, траектория B уводит за пределы земной орбиты, но мы ничего не путаем, потому что описываем процесс математическими формулами, а не отталкиваемся от смутных интуитивных соображений. Антигравитация вызовет не просто разлет планет по траекториям B, а их ускорение по траекториям C. Отмечу, что эти квази-ньютоновские простые формулы были получены и строго, из уравнений Эйнштейна. Значит, и обсуждаемая иллюстрация хорошо описывает антигравитацию, в которой нет ничего таинственного или ненаучного - но только для людей, который способны воспринимать другую точку зрения.
Рис.1 Антигравитационный пик на месте «исчезающего» Солнца. Основная картинка создана Дианной Коверн.
Если убрать из Солнечной системы Солнце, то в воронке гравитационного потенциала, существовавшего вокруг нашего светила, возникнет пик, который будет распространяться во все стороны. Эта картинка была создана для иллюстрации того, что Земля будет двигаться по своей орбите еще 8 минут (по круговой траектории A), пока сигнал об исчезновении Солнца не достигнет её орбиты. Что потом произойдет с Землей? Она начнет двигаться по прямой B - как грузик, который крутили на веревочке, а потом веревочку отпустили или перерезали - и груз отправился в полет по касательной прямой.
Но эта картинка иллюстрирует и другие физические феномены. Частица 1 не вращается вокруг Солнца, а просто притягивается к нему, скатываясь по склону потенциальной воронки. Зато аналогичная невращающаяся частица 2, до которой дошла волна центрального пика, должна скатываться в противоположном направлении, то есть испытывать не гравитационное притяжение, а гравитационное отталкивание от центра Солнечной системы, где раньше располагалось Солнце. Если записать уравнение для гравитационного ускорения a как производной по радиусу от потенциала GM/r, то, с учетом переменности массы M и конечной скорости распространения гравитационного поля c, получим выражение для ускорение из двух членов - один из которых будет описывать классическое притяжение по Ньютону, только для уменьшающейся массы, а другой будет описывать релятивистскую антигравитацию, вызванную уменьшением гравитационной массы и появлением центрального пика потенциала. Этот второй член зависит от радиуса слабее, чем ньютоновский член, поэтому он более «дальнодействующий». Он релятивистский, потому что зависит от скорости света c и если эту скорость устремить к бесконечности, то есть перейти к нерелятивистскому пределу, то второй член исчезнет.
Новый член ускорения зависит от скорости изменения гравитационной массы, которая характеризуется параметром α. Если масса падает, то α>0 и второй член описывает «антигравитацию»; если масса центрального тела растет, то α<0 и второй член описывает «гипергравитацию». Чем быстрее меняется масса, тем более крутой склон будет у центрального пика. Высота этого пика зависит от финального значения уменьшающейся массы. Если она равно нулю, то пик имеет нулевую высоту - то есть равную высоте потенциальной воронки вдали. Если масса уменьшилась наполовину, то пик будет ниже краев воронки, но антигравитационный пик все равно будет. Как будет вести себя Земля с учетом того, что центральный пик, дойдя до земной орбиты, вызовет не просто исчезновение притяжение, а появление отталкивания? Она будет двигаться по искривленной наружу траектории C.
Вот этого момента совсем не поняли наши польские критики, а также Павел Иванов из ФИАНа и Зигель из Форбса: они заявили, что мы приняли за антигравитацию просто уменьшение ньютоновской силы, от которой планеты вокруг исчезающего Солнца будут разлетаться в стороны. Конечно, траектория B уводит за пределы земной орбиты, но мы ничего не путаем, потому что описываем процесс математическими формулами, а не отталкиваемся от смутных интуитивных соображений. Антигравитация вызовет не просто разлет планет по траекториям B, а их ускорение по траекториям C. Отмечу, что эти квази-ньютоновские простые формулы были получены и строго, из уравнений Эйнштейна. Значит, и обсуждаемая иллюстрация хорошо описывает антигравитацию, в которой нет ничего таинственного или ненаучного - но только для людей, который способны воспринимать другую точку зрения.