March 6th, 2018

krym

Имеет ли гравполе гравмассу?

Продолжаем гравитационные приключения!

Doctor-notes предложил вечный двигатель, якобы следуя моей логике о том, что гравполе не имеет гравмассы: https://doctor-notes.livejournal.com/59108.html
Согласно Doctor-notes, частица, падая в гравполе, увеличивает свою скорость – сл-но, и инертную массу, и гравитационную. Этот положительный прирост гравмассы частицы должен быть компенсирован ростом отрицательной гравмассы гравполя. Ежели, якобы согласно Дону Биверу, отказаться от последней, то гравмасса системы будет меняться – и система будет подпрыгивать во внешнем поле бесконечной плиты, пиля дрова.

Утверждаю – никаких дров тут не напилить. Тут целый набор неправильностей, я пытался на них указывать, но безуспешно. Поэтому выбираюсь из длинной цепи комментов прошлого поста и делаю новый, где легче не заблудится в трёх соснах.
Во-первых, хочу отметить, что рассуждения о том, что планета стабильно двигается вокруг звезды благодаря равновесию силы инерции и гравитационной силы (пропорциональной пассивной гравитационной массе планеты) – это ньютоновский язык. А вот орбита, представленная как канавка в твердом стекле – это хорошая аналогия для эйнштейновского искривленного пространства. Doctor-notes смешивает два языка – он рассуждает о балансе гравитационной силы и инерции, не замечая, что орбита планеты, расположенная в стеклянной канаве, НЕ ЗАВИСИТ ни от каких параметров тела – как и утверждает ОТО и принцип эквивалентности. Нет у Эйнштейна пассивной гравмассы, он её отменил. Все рассуждения, использующие это понятие, вообще говоря, неверны – по сути, а часто и по числам.

Во-вторых, даже если (почему-то) гравмасса системы будет меняться, то ничего подпрыгивать не будет – ведь нижняя плита бесконечно массивная, её не притянуть, а движение более легкой плиты в искривлённом пространстве никак не зависит от ее гравмассы – опять-таки закон эквивалентности.

В-третьих, гравмасса такой системы НЕ будет меняться в ОТО. Рассмотрим еще более очевидный случай: сферическое облако частиц коллапсирует, ускоряя частицы. Согласно логике Doctor-notes, гравитационная масса облака при этом растет, но на бесконечности она компенсируется в константу из-за отрицательной гравмассы гравполя. Но как быть с наблюдателем на поверхности облака? Он не должен ощущать влияние сферы внешнего гравполя, будучи внутри такой сферы, значит, для него гравмасса облака должна реально расти. Но этого не происходит – по теореме Биркгофа, верной и в ОТО, любые радиальные пульсации сферического тела не меняют внешнего искривленного поля (или гравполя, если угодно). Это, кстати, сразу показывает, что разговоры об отрицательной энергии грвполя – это сказочки для наивных. Инертная масса, обрушиваясь в коллапс, хоть и меняется, но гравмасса остается постоянной для любых наблюдателей вокруг тела, а в случае любого реально массивного поля, например, электрического, это не так – отлетая от электрона, мы чувствуем, что его гравмасса увеличивается благодаря росту энергии в сфере под нами.

Интересная дискуссия, которая показывает – как ловко современные учебники по гравитации обходят трудные вопросы. Еще одним таким вопросом, который часто вызывает ступор, является проблема скорости распространения граввзаимодействия. Берем ньютоновский закон гравитации, который отлично работает в Солнечной системе (почти везде) и который базируется на бесконечной скорости распространения гравитации. Теперь «улучшаем» этот ньютоновский закон, вводя конечную скорость распространения гравитации. Значит, мы будем «чувствовать» граввлияние Юпитера с запаздыванием на 40 минут – также, как мы видим его запаздывающее изображение в телескоп. Результат? «Улучшенная» теория безнадежно расходится с наблюдениями. Вот вам ещё один пример провальной попытки понять логику ОТО в рамках ньютоновского языка.