Czy istnieje grawitacja bez fal grawitacyjnych? Co jest nośnikiem grawitacji i fal grawitacyjnych? Skąd bierze się zbieżność prędkości fal grawitacyjnych i elektromagnetycznych?
Czy istnieje grawitacja bez fal grawitacyjnych? Co jest nośnikiem grawitacji i fal grawitacyjnych? Skąd bierze się zbieżność prędkości fal grawitacyjnych i elektromagnetycznych?
Ogólna teoria względności i teoria elektromagnetyzmu mają wiele analogii. W obu tych teoriach mamy do czynienia z polem (w przypadku teorii grawitacji jest to tensor metryczny, a w elektromagnetyzmie pola elektryczne i magnetyczne). Tak jak w elektromagnetyzmie punktowy ładunek tworzy pole elektryczne w przestrzeni, tak w ogólnej teorii względności punktowa sferyczna masa wyznacza odpowiednią metrykę (Schwarzschilda) na czasoprzestrzeni. Do takiego opisu nie trzeba się odwoływać do fal grawitacyjnych, więc z takiego punktu widzenia można powiedzieć, że istnieje grawitacja bez fal grawitacyjnych – tzn. fale grawitacyjne nie muszą powstawać w każdym układzie z pewnym rozkładem masy. W czasoprzestrzeni mogą również propagować się zaburzenia (związane z przyspieszającą masą, tak samo jak przyspieszający ładunek wysyła/promieniuje fale elektromagnetyczne) i robią to w postaci fal grawitacyjnych. Zbieżność prędkości obu fal bierze się ściśle z formalizmu, dzięki któremu uzyskujemy oba te rezultaty… Można spodziewać się takiego rezultatu, bowiem informacja na temat zaburzenia (czy to pola elektrycznego, czy tensora metrycznego) może propagować się z prędkością nie większą niż prędkość światła. Jeśli myślimy w kontekście prędkości, z jaką informacja może podróżować, nie wydaje się to aż tak dziwne, że w obu tych przypadkach dostajemy tę samą wartość. Niemniej jednak, same teoretyczne rozważania nie wystarczają do stwierdzenia tego faktu i musi być potwierdzony doświadczalnie – i takie potwierdzenie rzeczywiście uzyskaliśmy dzięki obserwacji fal grawitacyjnych w ostatnich latach.