Geschwindigkeit/Schwerkraftrichtung für eine sich bewegende Quelle [Duplikat]

Betrachten Sie die Erde und eine Bowlingkugel, die 186.000 Meilen (1 Lichtsekunde) über ihr gehalten wird. Wenn der Ball losgelassen wird, beginnt er senkrecht nach unten auf die Erde zu fallen.

Betrachten Sie nun den Fall, dass sich die Erde mit 1000 Meilen/Sekunde seitwärts bewegt. Die Bowlingkugel wird gerade losgelassen, als die Erde direkt darunter vorbeizieht.

Fällt der Ball

a) wieder senkrecht, oder

b) Fällt es dorthin, wo die Erde 1 Sekunde zuvor war?

Gravitation, die sich mit Lichtgeschwindigkeit ausbreitet, würde Antwort b) vorschlagen, aber da sich die meiste Materie im Universum mit sehr hoher Geschwindigkeit bewegt und Planetenbahnen kreisförmig sind, denke ich, dass die Antwort a) ist.

B. Wie würde es wissen, wo die Erde sein wird? Beachten Sie, dass es eine kleine Gruppe von Physikern gibt, die behaupten, dass die Geschwindigkeit der Schwerkraft unendlich sein muss (aus philosophischen Gründen). Es gibt ein Instrument, das die Geschwindigkeit der Schwerkraft messen könnte, und nur sehr wenige Leute arbeiten an dem Problem.
Siehe die Frage, die ich verlinkt habe. Die Bowlingkugel beginnt sich dahin zu beschleunigen, wo die Erde vor 1 Sekunde war.
Wenn die Bowlingkugel dorthin beschleunigt wird, wo die Erde war, würde dies dann einen Weg bestimmen, die Geschwindigkeit der Erde durch das Universum zu berechnen? Mein Verständnis war, dass, wenn die Erde und die Bowlingkugel in großer Entfernung von irgendetwas anderem durch den Weltraum reisen würden, es unmöglich wäre, ihre Geschwindigkeit zu berechnen.
@ user46513 Sie können möglicherweise die Geschwindigkeit der Erde relativ zur Bowlingkugel bestimmen. Aber wenn Sie nicht a priori wissen, dass die Bowlingkugel im Universum bewegungslos ist, können Sie ihre "absolute" Geschwindigkeit nicht sagen (als ob so etwas existiert).
"Die Bowlingkugel wird gerade losgelassen, als die Erde direkt darunter hindurchgeht." Was ist Ihre Definition von „darunter“, die es ermöglichen würde, die Erde als irgendwo anders zu beschreiben?

Antworten (3)

Nun, ich werde es riskieren, dies mit dem geringen Wissen zu beantworten, das ich habe

Die Schwerkraft ist eine Krümmung in der Raumzeit, während sich Licht usw. in der Raumzeit bewegt. Dies impliziert, dass die Schwerkraft nicht ausgebreitet werden muss und jedes Objekt, das die Schwerkraft eines Objekts erfährt, diese sofort spüren wird, und wenn es seine Position ändert, wird dies auch die Krümmung und dann die neue Schwerkraft spüren.

Dies würde dann bedeuten, dass jedes Objekt weiterhin in einer geraden Linie darauf fallen würde.

Änderungen in der Massenverteilung müssen der Raumzeitkrümmung mitgeteilt werden. Dies geschieht über Gravitationsstrahlung, die sich tatsächlich mit Lichtgeschwindigkeit ausbreitet, ähnlich wie Änderungen in einer Ladungsverteilung an weit entfernte Punkte im elektrischen Feld über EM-Strahlung kommuniziert werden, die sich nur mit Lichtgeschwindigkeit ausbreitet.

Ich werde meinen Kommentar zu einer Antwort machen und ihn bei Bedarf erweitern: Wahl b, fallen Sie dorthin, wo er die Erde sieht. Wie würde es wissen, wo die Erde sein wird? Beachten Sie, dass es eine kleine Gruppe von Physikern gibt, die behaupten, dass die Geschwindigkeit der Schwerkraft unendlich sein muss (aus philosophischen Gründen). Es gibt ein Instrument, das die Geschwindigkeit der Schwerkraft messen könnte, und nur sehr wenige Leute arbeiten an dem Problem. –

Welche philosophischen Gründe? Wenn Sie ein Gravitationssignal mit Überlichtgeschwindigkeit senden können, können Sie die Kausalität brechen. Es gibt starke philosophische Gründe zu glauben, dass die Antwort b) lauten MUSS.
Ich stimme zu. Das hält sie nicht auf. Es gibt einen Typen bei Caltech (oder einer Schule in der Nähe), der bei jeder Gelegenheit für unendlich plädiert. Keine Gravitationswellen, sondern die Wirkung der Form der Raumzeit auf Massen. Suchen Sie nach "Ist die Geschwindigkeit der Schwerkraft unendlich?" und Sie werden einige interessante Ergebnisse erhalten. Ich habe 1971/72 ein Instrument entwickelt, um die Messung durchzuführen, aber damals gab es kein Interesse. Ich hatte erwartet, es genauso zu finden wie c, und (fast) alle anderen auch.

Die Gravitationskraft zwischen zwei Körpern wirkt immer entlang der geraden Linie zwischen den Objekten. Unabhängig davon, wie schnell sich das schwere Objekt bewegt, kollidiert das kleinere Objekt letztendlich mit dem schwereren Objekt entlang der geraden Linie zwischen den beiden Massen, sofern keine anderen äußeren Kräfte wirken. Der Ball kollidiert also letztendlich mit der Erde. Die Zeit hängt von den relativen Geschwindigkeiten der beiden Massen ab.

In Bezug auf die unendliche Geschwindigkeit des Gravitationsfeldes besteht unabhängig von den Umgebungsbedingungen immer die Gravitationskraft zwischen zwei Massen, selbst in unendlicher Entfernung. Die Geschwindigkeit wird also als unendlich betrachtet. Bei magnetischen/elektrischen Feldern hängt es von der Permeabilität des Mediums ab. ....

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