Gravitācijas viļņi ir acīmredzami velnišķīgi grūti modelējami ar Einšteina lauka vienādojumiem, jo tie ir ļoti dinamiski un nesimetriski. Tradicionāli vienīgais veids, kā tuvināties gravitācijas viļņu iespējamās ietekmes prognozēšanai, bija vajadzīgo Einšteina vienādojuma parametru novērtēšana, pieņemot, ka objekti, kas izraisa gravitācijas viļņus, paši neveido spēcīgus gravitācijas laukus - un arī tie nepārvietojās ar ātrumu, kas atrodas tuvu gaismas ātrumu.
Problēma ir tā, ka visdrīzāk iespējamiem kandidātu objektiem, kas varētu radīt nosakāmus gravitācijas viļņus - tuvu binārām neitronu zvaigznēm un saplūstošajiem melnajiem caurumiem - ir tieši šīs īpašības. Tie ir ļoti kompakti, ļoti masīvi ķermeņi, kas bieži pārvietojas ar relativistiskiem (t.i., tuvu gaismas ātrumam) ātrumiem.
Vai tad nav dīvaini, ka iepriekš aprakstītā “izcilākā” pieeja faktiski lieliski darbojas, paredzot tuvu masīvu divkāršo attēlu veidošanos un melno caurumu apvienošanu. Tāpēc nesen izstrādāts dokuments ar nosaukumu: Par post-Ņūtona tuvināšanas nepamatoto efektivitāti gravitācijas fizikā.
Tātad, pirmkārt, neviens vēl nav atklājis gravitācijas viļņus. Bet pat 1916. gadā Einšteins uzskatīja to pastāvēšanu par iespējamu un matemātiski parādīja, ka gravitācijas starojumam vajadzētu rasties, kad jūs nomainīsit sfērisko masu ar tādas pašas masas rotējošu hanteli, kas savas ģeometrijas dēļ radīs dinamisku apstarojumu un plūsmas ietekmi uz telpas laiku kad tas griežas.
Lai pārbaudītu Einšteina teoriju, ir jāizstrādā ļoti jutīga detektoriekārta - un līdz šim visi šādi mēģinājumi ir bijuši neveiksmīgi. Turpmākās cerības lielākoties balstās uz lāzera interferometra kosmosa antenu (LISA), kuru nav paredzēts uzsākt pirms 2025. gada.
Tomēr līdztekus tādām sensitīvām detektēšanas iekārtām kā LISA, jums arī jāaprēķina, kāda veida parādības un kāda veida dati būtu precīzi gravitācijas viļņa pierādījumi - tieši tur visa teorija un matemātika ir nepieciešama, lai tos noteiktu gaidāms vērtības ir vitāli svarīgas.
Sākumā teorētiķi izstrādāja a pēc Ņūtona (t.i., Einšteina laikmets) tuvināšana (ti, izcili) rotējošai binārai sistēmai - lai arī tika atzīts, ka šī tuvināšana efektīvi darbosies tikai ar mazu masu, mazu ātruma sistēmu - kur jebkurš sarežģījošs relativistisks un plūdmaiņas efekts, kas rodas no bināro objektu pašsmaguma un ātrumiem viņi paši varētu tikt ignorēti.
Pēc tam nāca skaitliskās relativitātes laikmets, kad superdatoru ienākšana ļāva faktiski modelēt visu tuvu masīvo bināro failu dinamiku, kas pārvietojās ar relativistisku ātrumu, tāpat kā superdatori var modelēt ļoti dinamiskas laika apstākļu sistēmas uz Zemes.
Pārsteidzoši, vai ja vēlaties nepamatoti, skaitliskās relativitātes aprēķinātās vērtības bija gandrīz identiskas tām, kuras aprēķināja pēc it kā bodiskās aproksimācijas pēc Ņūtona. Šim gadījumam nav paredzēts darboties pēc Ņūtona tuvināšanas pieejas.
Visi autori atstāj iespēju, ka gravitācijas sarkanā nobīde padara procesus ļoti masīvu objektu tuvumā lēnāku un gravitācijas ziņā “vājāku” ārējam novērotājam, nekā tie patiesībā ir. Tas varētu - sava veida, sava veida - izskaidrot nepamatoto efektivitāti ... bet tikai sava veida, sava veida.
Papildu informācija: Will, C. Par post-Ņūtona tuvināšanas nepamatoto efektivitāti gravitācijas fizikā.
