Как можно приборами космического корабля обнаружить, что того всасывает сильное гравитационное поле невидимой массы (большой планеты, нейтронной звезды, чёрной дыры)?
Вообще говоря никак, если ориентироваться только на локальные характеристики поля тяготения в месте положения корабля. А вот если посмотреть на звёзды и движение планет, астероидов и т.д., то мощный центр тяготения сразу заметишь. А в практическом плане тела типа нейтронных звёзд часто излучают всякие специфические частицы или радиоволны, как пульсары например, их обнаружит гораздо легче, чем гравитационные возмущения.
Вообще говоря никак, если ориентироваться только на локальные характеристики поля тяготения в месте положения корабля.
А если воспользоваться наличием градиента гравитационного поля? Мы же говорим о сильных (в смысле напряженности) полях. Скажем, макроскопические размеры волновой функции (с достаточной длиной когерентности) будут чувствовать разные гравитационные потенциалы в пределах длины когерентности. Не вижу принципиальных ограничителей для чего-либо подобного.
А если воспользоваться наличием градиента гравитационного поля? Мы же говорим о сильных (в смысле напряженности) полях.
А что Вы узнаете? Что поле выглядит так, как будто создано большой массой. И потом, тут строго говоря, не градиент поля надо, а дивергенцию мерить, в общем сомневаюсь.
Думаю, надо будет каким-то образом измерять кривизну пространства (напряжённость поля). Можно остановить (подвесить) ракету и измерить/почувствовать силу тяжести. Правда, такого можно не выдержать телом и сгинуть
. Однако, если не видишь источника сильного искривления пространства как знать, что ракета замерла?
Однако, если не видишь источника сильного искривления пространства как знать, что ракета замерла?
Вот и у меня такие же сомнения, ракета, свободно падающая, напряжённость не чувствует, чувствует только его кривизну, например дивергенцию на разыв, это какую же кривизну надо иметь.
Вот и у меня такие же сомнения, ракета, свободно падающая, напряжённость не чувствует, чувствует только его кривизну, например дивергенцию на разыв, это какую же кривизну надо иметь.
Для разрыва обычного тела надо силу больше гравитационной, действующей на это тело, что вообще невозможно только вследствие кривизны.
Ну если прибор специальный, то не так много как для настоящего разрыва, но кривизна обычного нам поля тяготения так мала, что прибором его не больно то померишь, мне кажется.
Я дурак! Ведь корабль свободно падает и само поле (напряжённость) не чувствует. Поэтому даже при небольшой ещё кривизне, но уже большом поле корабль разорвёт. Вот только оценить, на каком расстоянии от дыры это произойдёт, в уме не могу, надо ручку брать.
Ну, пока не разорвало, может быть можно построить прибор, регистрирующий неодинаковое воздействие поля на, ну к примеру какие-нибудь измерительные массы в различных точках пространства (желательно внутри корабля
Наверное, как раз большая кривизна загибает, растягивает и разрывает предметы, тело человека и т.д. Или растяжение и разрыв происходят лишь внутри горизонта событий, когда надежд больше нет
Да как посмотреть. С точки зрения внешнего наблюдателя ведь корабль никогда не пересечет горизонт событий.
Да, но разрушиться должен задолго до.
Классическое 1/r2 там не работает, но я честно говоря не знаю, как физика оценивает гравитационное поле вокруг черной дыры.
Чего-то не понимаю - кривизна и напряжённость не суть ли одно и то же? По сути поля (в духе Максвелла) нет, есть лишь кривое пространство.
Напряжённостью я называю градиент потенциала, то есть фактически метрического тензора (более менее это символы Кристоффеля). Этот градиент может быть и в одном направлении (однородное гравитационное поле).
Ну, пока не разорвало, может быть можно построить прибор, регистрирующий неодинаковое воздействие поля на, ну к примеру какие-нибудь измерительные массы в различных точках пространства (желательно внутри корабля
Напряжённостью я называю градиент потенциала, то есть фактически метрического тензора (более менее это символы Кристоффеля). Этот градиент может быть и в одном направлении (однородное гравитационное поле).
Да, можно понять, там пара-другая разных геометрических величин, увязанные дифференциально-интегральными соотношениями по Лейбницу-Ньютону
. Все же вопрос о компактном приборе для обнаружения силы гравитационного поля (то бишь степени закручивания/растяжения пространства) интересен.
А что Вы узнаете? Что поле выглядит так, как будто создано большой массой. И потом, тут строго говоря, не градиент поля надо, а дивергенцию мерить, в общем сомневаюсь.
С дивергенцией Вы погорячились. Дивергенция показывает лишь наличие или отсутствие массы (для э/м поля - заряда) в объеме dV. Нам корабельные запчасти не нужны (в смысле вклада их в поле сильной гравитации).
Когда я говорил о большом градиенте (кстати, похоже можно легко обойтись без когерентных квантовых эффектов), то имел в виду следующий момент: при свободном падении всего космического корабля как целого, в разных его частях вдоль оси падения будет разная гравитация. Скажем, шарик в геометрическом центре корабля (если он совпадает с центром масс) будет в невесомости, а вот у противоположных стен он будет придавлен к ним. У ближней (к черной дыре) стены гравитация будет больше, чем в центре корабля, а у дальнейа стены - меньше. Кстати, этот же факт будет вызывать напряжения в конструкции корабля и при достаточном градиенте может его разорвать.
Кстати, наличие большого градиента от черной дыры можно отличить от вращения корабля вокруг центра масс по тому факту, что в плоскости, перпендикулярной силовым линиям гравитационного поля мы не заметим разлета шариков к соотв. стенкам корабля.
В мощном постоянном гравитационном поле в режиме свободного падения (без внешней информации типа смещения спектральных линий звезд или межзвездного газа (красного, синего)) мы ничего не заметим. На том стоИт ОТО.
По-моему, так.
Когда я говорил о большом градиенте (кстати, похоже можно легко обойтись без когерентных квантовых эффектов), то имел в виду следующий момент: при свободном падении всего космического корабля как целого, в разных его частях вдоль оси падения будет разная гравитация. Скажем, шарик в геометрическом центре корабля (если он совпадает с центром масс) будет в невесомости, а вот у противоположных стен он будет придавлен к ним. У ближней (к черной дыре) стены гравитация будет больше, чем в центре корабля, а у дальнейа стены - меньше. Кстати, этот же факт будет вызывать напряжения в конструкции корабля и при достаточном градиенте может его разорвать.
Кстати, наличие большого градиента от черной дыры можно отличить от вражения корабля вокруг центра масс по тому факту, что в плоскости, перпендикулярной силовым линиям гравитационного поля мы не заметим разлета шариков к соотв. стенкам корабля.
В мощном постоянном гравитационном поле в режиме свободного падения (без внешней информации типа смещения спектральных линий звезд или межзвездного газа (красного, синего)мы ничего не заметим. На том стоИт ОТО.
По-моему, так.
Да-да, наверное всё верно. А с дивергенцией я действительно поспешил.
Мне кажется, что прибор можно сделать таким образом, чтобы регистрировал механические напряжения конструкции вследствие кривизны и градиента метрики. Боюсь, однако, что такой прибор может оказаться бОльше корабля по размерам или когда даст соответствующие показания, будет очень поздно...
Мне кажется, что прибор можно сделать таким образом, чтобы регистрировал механические напряжения конструкции вследствие кривизны и градиента метрики. Боюсь, однако, что такой прибор может оказаться бОльше корабля по размерам или когда даст соответствующие показания, будет очень поздно...
Ну, чтобы не провалиться к... в преисподнюю
надо, по-видимому, чувствительность прибора увязать с энергетикой корабля. А приемлемое инженерное решение по прибору возможно будет найдено современниками создания соответствующего корабля.
Как можно приборами космического корабля обнаружить, что того всасывает сильное гравитационное поле невидимой массы
Кстати, такая постановка вопроса не ограничивает нас пространством космического корабля. Мы ведь можем ориентироваться на сигналы извне.
Предлагаю ув. Quantrinas-y проанализировать возможность обнаружить ускоренное движение по спектрам звезд, лежащих позади корабля вдоль линии падения. Для простоты тангенциальная составляющая движения пусть =0. Здесь интересен вот какой финт: кванты света от этих звезд тоже будут получать допольнительную энергию и немного синеть. Кстати, не все очевидно и со спектрами звезд, лежащих в плоскости перпендикулярной движению. Здесь надо учитывать поперечный эффект Доплера и влияние возрастающей гравитации. Возможно так получится определить параметры движения корабля, связав его с изменениями скорости движения.
Ну, чтобы не провалиться к... в преисподнюю надо, по-видимому, чувствительность прибора увязать с энергетикой корабля. А приемлемое инженерное решение по прибору возможно будет найдено современниками создания соответствующего корабля.
Все дело в чувствительности прибора, так как из-за слабости гравитационных эффектов можно будет, видимо, надёжно обнаружить лишь сильно закрученное/растянутое пространство, которого двигатели корабля могут не осилить или дополнительная нагрузка от инерционных эффектов ускорения может разрушить корабль и/или прикончить космонавтов...
ОлегО написал(а):
Ну, чтобы не провалиться к... в преисподнюю надо, по-видимому, чувствительность прибора увязать с энергетикой корабля. А приемлемое инженерное решение по прибору возможно будет найдено современниками создания соответствующего корабля.
Все дело в чувствительности прибора, так как из-за слабости гравитационных эффектов можно будет, видимо, надёжно обнаружить лишь сильно закрученное/растянутое пространство, которого двигатели корабля могут не осилить или дополнительная нагрузка от инерционных эффектов ускорения может разрушить корабль и/или прикончить космонавтов...
Совершенно с Вами согласен. Но сегодня
- корабля-то, способного в разумное время добраться до сильно закрученного/растянутого пространства пока нет. А вот когда будет, с соответствующими энергетическими возможностями и двигателями (если тогда так это будет называться) , тогда, возможно, и прибор с сооветствующей чувствительностью удасться создать.
Но вот как там жисть-то, в дыре этой, что там слышно
Не меньше, чем самому космическому кораблю нужно быть тем прибором, который своей конструкцией и многочисленными датчиками может регистрировать механические напряжения, вызванные угрожающими кривизной и растяжением пространства вблизи чёрных дыр и нейтронных звёзд. Разумеется, теми же датчиками будут измеряться и инерционные эффекты ускорения корабля работающими реактивными двигателями.
