Cik ilgs laiks būtu vajadzīgs, lai pazustu Saules radītais gravitācijas avots, un Zeme un pārējās planētas lidotu kosmosā?
Pašā pirmajā rokasgrāmatas “Kosmoss” epizodē manā pagrabā noliktā tīri skūtā versija paskaidroja, cik ilgs laiks nepieciešams, lai gaisma nokļūtu no Saules uz Zemi. Lai atbildētu uz šo jautājumu, ceļojums prasa apmēram 8 minūtes un 20 sekundes.
Citiem vārdiem sakot, ja saule pēkšņi pazustu no pašas kosmosa, mēs joprojām redzētu, kā tā debesīs spīd vairāk nekā 8 minūtes, pirms viss bija kļuvis tumšs. Marsiešiem vajadzēs apmēram 12 minūtes, lai pamanītu, ka saule ir pazudusi, un New Horizons, kas atrodas gandrīz Plutona tuvumā, neredzēs izmaiņas vairāk nekā 4 stundas.
Lai arī šī ideja nedaudz prātā liek domāt, es esmu pārliecināts, ka jums tā ir ietīta galva. Mēs esam pārliecinājušies, ka esam par to runājuši šajā šovā. Jo tālāk jūs ieskatīsities kosmosā, jo tālāk gaismas ātruma dēļ atskatīsities laikā, bet vai esat kādreiz apsvēris gravitācijas ātrumu?
Atgriezīsimies pie šī oriģinālā piemēra un atkal noņemsim Sauli. Cik ilgs laiks būtu vajadzīgs, lai pazustu Saules radītais gravitācijas avots.
Kad Zeme un pārējās planētas izlidotu kosmosā, ja Saule neuztur visu Saules sistēmu kopā ar tās smagumu? Vai tas notiktu uzreiz, vai būtu nepieciešams laiks, lai informācija sasniegtu Zemi?
Tas izklausās pēc vienkārša jautājuma, bet patiesībā to ir grūti pateikt. Smaguma spēks, salīdzinot ar citiem Visuma spēkiem, patiesībā ir diezgan vājš. Pārbaudīt laboratorijā ir praktiski neiespējami.
Saskaņā ar Einšteina relativitātes teoriju masas radītie kropļojumi kosmosa laikā - tos sauc arī par gravitācijas spēkiem - izplatīsies gaismas ātrumā. Citiem vārdiem sakot, gaismai no Saules un Saules gravitācijai vajadzētu izzust tieši tajā pašā laikā no Zemes skatupunkta.
Bet tā ir tikai teorija un izdomāta matemātika. Vai ir kāds veids, kā to pārbaudīt realitātē? Astronomi ir izdomājuši veidu, kā to netieši secināt, vērojot mijiedarbību ar masveida objektiem kosmosā.
Binārajā sistēmā PSR 1913 + 16 ir pulsatu pāris, kas riņķo viens otram apkārt, tikai pāris reizes pārsniedzot Saules platumu. Kad viņi griežas ap otru, pulsators pats izliek telpas laiku, atbrīvojot gravitācijas viļņus. Un šī gravitācijas viļņu izdalīšanās izraisa impulsu palēnināšanos.
Ir pārsteidzoši, ka astronomi pat var izmērīt šo orbītas sabrukšanu, bet vēl pārsteidzošāka ir tā, ka viņi šo procesu izmanto, lai izmērītu smaguma ātrumu. Veicot aprēķinus, astronomi noteica, ka smaguma ātrums ir 1% robežās no gaismas ātruma - tas ir pietiekami tuvu.
Zinātnieki ir izmantojuši arī rūpīgus Jupitera novērojumus, lai iegūtu šo skaitli. Vērojot, kā Jupitera gravitācija uztver gaismu no fona kvazāra, kad tā iet priekšā, viņi spēja noteikt, ka smaguma ātrums ir no 80% līdz 120% no gaismas ātruma. Atkal tas ir pietiekami tuvu.
Tātad tur jūs ejat. Smaguma ātrums ir vienāds ar gaismas ātrumu. Un, ja saule pēkšņi pazūd, mēs priecāsimies vienlaikus saņemt visas sliktās ziņas.
Smagums ir skarba saimniece. Pastāstiet mums stāstu par laika smagumu, kas jums bija pārāk ātrs. Ielieciet to komentāros zemāk.
Podcast (audio): lejupielāde (ilgums: 3:51 - 3,5 MB)
Abonēt: Apple Podcast | Android | RSS
Podcast (video): lejupielāde (ilgums: 4:14 - 50,4 MB)
Abonēt: Apple Podcast | Android | RSS
