Zwaartekracht met lichtsnelheid?!

[Jippo]

http://www.pbs.org/wgbh/nova/elegant/program.html

Van de week heb ik deze documentaire gekeken en tijdens het kijken van 'A new picture of gravity' (3e filmpje van het 1e uur)viel me iets op. Ze vertellen hier dat de zwaartekracht reist met de lichtsnelheid. Als de zon explodeert dan zou de aarde uit zijn baan vliegen op het moment dat we geen zonnestralen meer ontvangen. Mijn vraag luidt dan ook: Is hiermee aangetoond dat de zwaartekracht met de lichtsnelheid reist of is er een andere verklaring voor?

[Brinx]

Omdat uit de relativiteitstheorie volgt dat de lichtsnelheid de absolute bovengrens is voor de snelheid waarmee informatie kan worden verzonden, volgt dat de snelheid van zwaartekracht ook beperkt moet zijn tot een snelheid kleiner of gelijk aan die van het licht, aangezien zwaartekrachtsgolven (verstoringen of wijzigingen in de kromming van de ruimte-tijd) informatie bevatten over de verdeling van massa in de ruimte. Nu blijkt uit de algemene relativiteitstheorie dat deze wijzigingen in de kromming van de ruimte-tijd zich exact met de lichtsnelheid zullen verplaatsen.

Trouwens, de reden dat de lichtsnelheid zo'n absoluut maximum is voor alle relatieve bewegingen is dat als je een object A zou voorstellen dat ten opichte van een ander object B sneller dan het licht gaat, je ook een (geldig) assenstelsel kunt definieren met een snelheid (onder de lichtsnelheid) t.o.v. object B waarvandaan gezien object A terug reist in de tijd. En dat zou de causaliteit overboord gooien (hoewel, strikt genomen, causaliteit nog nooit is bewezen - we hebben er alleen en hele berg indirecte aanwijzingen voor!)...

[edit] hoewel hypothetisch gezien de stelling wel klopt als die zegt dat de aarde uit z'n baan zwiept wanneer je de zon weghaalt, bewijst dat natuurlijk niets - het is geen waarneming, maar een verzonnen situatie! Het instantaan weghalen van de zon is sowieso nogal onmogelijk (ook al weet je de hele massa van de zon om te zetten in energie, dan nog komt die maar weg met hoogstens de lichtsnelheid, en die energie kromt de ruimte-tijd net zo goed als de zon zou doen), maar als we 'for the sake of argument' veronderstellen dat dat kan, dan zou het beschreven gevolg wel kloppen.

[Jippo]

Oké bedankt maar nu heb ik weer een nieuwe vraag: 'Reist' de zwaartekract altijd met de lichtsnelheid of zijn er ook uitzonderingen? En is het net zoals bij licht dat de snelheid kan varieren door het medium?

Wat ik ervan begrepen heb is dat licht altijd met de lichtsnelheid reist ongeacht jou eigen snelheid. Zou je dit dan ook kunnen concluderen voor zwaartekracht of is dat niet bekend?

[Brinx]

Voor zover ik weet is de snelheid waarmee zwaartekrachtsgolven zich voortbewegen onafhankelijk van het medium, dus altijd even groot als de lichtsnelheid in een vacuum, ook al gaan deze golven bijvoorbeeld dwars door een ster. Dit is iets wat ik niet zeker weet! Ik vermoed dat dit volgt uit het feit dat zwaartekracht als kromming van ruimte-tijd kan worden gezien, terwijl dit niet geldt voor EM-straling.

Wanneer je dit gegeven nu aanneemt, volgt daaruit dat de snelheid van de zwaartekrachtsgolven net als de lichtsnelheid in een vacuum invariant is onder Lorentztransformaties, m.a.w dat die voor iedere waarnemer gelijk is, ongeacht hun relatieve snelheden.

[Alberteinstein]

zeer leuke link Jippo.

als je nog zulke goede links hebt weet het mij dan te zeggen