Гравитационные волны

Все, о чем мы говорили выше, имеет, если угодно, характер малых поправок. Существует, однако, и нечто принципиально новое, что следует из эйнштейновской трактовки тяготения.

В первую очередь здесь нужно отметить вывод о конечности скорости распространения гравитации.

В ньютоновском законе всемирного тяготения о времени передачи взаимодействия ничего не говорится. Неявно предполагается, что оно осуществляется мгновенно, какими бы большими ни были расстояния между взаимодействующими телами. Такой взгляд вообще типичен для сторонников действия на расстоянии. Из теории Эйнштейна вытекает, что тяготение передается от одного тела к другому с такой же скоростью, что и световой сигнал. Если какое-то тело сдвигается с места, то вызванное им искривление пространства и времени меняется не мгновенно. Сначала это скажется в непосредственной близости от тела, потом изменение будет захватывать все более и более далекие области, и наконец во всем пространстве установится новое распределение кривизны, отвечающее измененному положению тела.

И вот здесь мы подходим к проблеме, которая вызывала и продолжает вызывать наибольшее число споров и разногласий — проблеме гравитационного излучения.

Может ли существовать тяготение, если нет создающей его массы? Согласно ньютоновскому закону — безусловно нет. Там такой вопрос бессмысленно даже ставить. Однако, как только мы согласились, что гравитационные сигналы передаются хотя и с очень большой, но все же не бесконечной скоростью, все радикально меняется. Действительно, представьте себе, что сначала вызывающая тяготение масса, например шарик, покоилась. На все тела вокруг шарика будут действовать обычные ньютоновские силы. А теперь с огромной скоростью удалим шарик с первоначального места. В первый момент окружающие тела этого не почувствуют. Ведь гравитационные силы не меняются мгновенно. Нужно время, чтобы изменения в кривизне пространства успели распространиться во все стороны. Значит, окружающие тела некоторое время будут испытывать прежнее воздействие шарика, когда самого шарика уже нет (во всяком случае на прежнем месте).

Получается так, что искривления пространства *) обретают определенную самостоятельность, что можно вырвать тело из той области пространства, где оно вызывало искривления, причем так, что сами эти искривления, хотя бы на больших расстояниях, останутся и будут развиваться по своим внутренним законам. Вот вам и тяготение без тяготеющей массы! Можно пойти и дальше. Если заставить наш шарик колебаться, то, как получается из эйнштейновской теории, на ньютоновскую картину тяготения накладывается своеобразная рябь — волны тяготения. Чтобы лучше представить себе эти волны, вернемся опять к нашей модели — резиновой пленке. Если не только нажать пальцем на эту пленку, но одновременно совершать им колебательные движения, то эти колебания начнут передаваться по растянутой пленке во все стороны. Это и есть аналог гравитационных волн. Чем дальше от источника, тем такие волны слабее.

1 2