Velocidad de la gravedad

[Arsival]

A ver si alguien me puede aclarar ésto:

¿A qué velocidad se propaga la interacción gravitatoria? (o la deformación del espacio-tiempo que dirían los de relatividad general).

Es decir, si de repente el sol explotara o algo así y desapareciera, ¿cuanto tiempo tardaríamos en sentir los efectos gravitatorios?. ¿Inmediatamente?. Hay quien dice que no puede ser inmediatamente porque esto implicaría una velocidad infinita que iría contra la relatividad, pero no lo tengo muy claro, ya que la relatividad especial no tiene en cuenta la gravitación, por lo que tendríamos que estudiarlo con la general, y de la general no sé nada excepto que la propia gravitación afecta también al tiempo.

¿Y si no puede propagarse a velocidad mayor que c, a qué velocidad va, a la misma que la luz?. Esto me parecería bastante casualidad salvo que alguien me explicara el porqué.

Por ahí se leen respuestas de todo tipo, pero ¿alguien sabe cual es la posición "oficial" al respecto?. ¿O no hay consenso ni entre los científicos ortodoxos?

[Carlos_A]

El campo graviatorio crece a la velocidad de la luz. La gravedad es una de las cuatro fuerzas, y como tal se puede interpretar de forma ondulatoria o corpuscular. La patícula correspondiente es el gravitón. Éste carece de masa, y así, como el fotón, se desplaza a la velocidad de la luz.
Por otra parte, intantánea no puede ser (como creía la física newtoniana), ya que entonces se estaría violando el principio einsteniano de la no simultaneidad. Tampoco puede ser finita y mayor que "c", porque entonces no tendría ningún sentido físico esta constante "c" no ser entonces un límite físico, y hubiera sido ya detectado esta inconsistencia en los repetidos experimentos de la relatividad einsteniana.

Mientras te responden otros que saben mucho más que yo, espero que esto te sirva.

Saludos!!

[md20]

Pues yo creo que es imposible de saberlo, ya que no hay pruebas de que la masa de repente haya desaparecido (o aparecido) en nigún caso, excepto en reacciones atómicas, pero en cantidades no mensurables a nivel de fuerzas de gravedad.

Ten en cuenta que la masa está. Así, sin más, está.

No la puedes, en un modelo teórico, poner o quitar de repente, ya que eso no se da en la naturaleza.

[CallmeBender]

A ver si alguien me puede aclarar ésto:

¿A qué velocidad se propaga la interacción gravitatoria? (o la deformación del espacio-tiempo que dirían los de relatividad general).

Cuando hay una variación de la distribución de masas, por ejemplo en dos pulsares orbitando, cambia la interacción gravitatoria. También cuando "de repente" quitamos la masa .... o dos estrellas de neutrones se funden, o dos agujeros negros se funden....

Eso también pasa con cargas eléctricas.

Cuando se hace el análisis con distribuciones de cargas electricas se descompone el proceso en varias componentes que, al sumarse, producen el efecto completo dipolar, cuadrupolar, etc .... Hay partes que varían como 1/d y otras como 1/d^2

Obviamente, las más importantes son las que varían como 1/d, que son las que se van a poder detectar a largas distancias ... ¿Les suena? Son las ondas electromagnéticas, en las que el campo E se atenúa como 1/r (la intensidad como 1/r^2, al ser E^B

En el caso de la relatividad general la cosa se complica al ser no lineal. La gravedad producida por dos agujeros negros que orbitan no es la misma que la suma de cada uno por separado. Aunque a grandes distancias es casi la suma... Y aquí nos metemos en las ondas gravitatorias ... que en una aproximación de primer orden (suponiendo linealidad) sí se propagan a la velocidad de la luz.

¿Y si no hay linealidad? O dicho sea de paso, las variaciones de la métrica tienen órdenes de magnitud similares a las de la propia métrica. El espacio tiempo se ve estrujado significativamente por lo que la pregunta de si la gravedad se desplaza a la velocidad de la luz carece de sentido, porque usted no tiene forma coherente de medir intervalos espaciales y temporales "absolutos" entre los dos sucesos.

[Guest]

Amenizando:
"La gravedad de un recién construido nuevo modelo de coche de carreras, se pavonea de alcanzar la velocidad mayor terrestre. Superará los 900 Km/h.

La gravedad del cohete a punto de despegar, se ríe, porque va a ser ella quien supere los 5000 Km/h y seguirá acelerando ya en ruta a Marte.

Ya en ruta, le adelanta un meteoro, dándole a entender que si no sobrespasa la velocidad "c", siempre habrá la gravedad de algo que la supere.

En una superación por amor propio lastimado, sabiendo que mientras permanezca en el cohete, jamás alcanzará la "c", decide abandonar el lastre.

Consecuencia: el cohete, se desintegra, al convertirse en una masa desnaturalizada carente de gravedad

Supongo, que se deducirá, que no concebimos a la gravedad como un ente ajeno a la propiedad de la masa. Viajará, a la velocidad de la masa que lo contenga. O lo que es lo mismo, ella por sí, es estática.

Saludos del ABUELO

[Alex]

Hola carlos, la parte última de tu post, me ha dejado un poco confuso..., es esta:

Supongo, que se deducirá, que no concebimos a la gravedad como un ente ajeno a la propiedad de la masa. Viajará, a la velocidad de la masa que lo contenga. O lo que es lo mismo, ella por sí, es estática

De la física newtoniana, se supone que la gravedad "es instantanea" si quitas la masa, se acabó la gravedad! pero otra cosa distinta es la velocidad a la que viaja la gravedad. Según Einstein, la gravedad puede considerarse como una onda electromagnetica y ademas, afirma que la particula es el "gravitón" (sin noticas hasta hoy) por tanto la gravedad alcanza una velocidad equiparable a la del fotón, independientemente de la velocidad que lleve la masa que la origina. Bueno eso es lo que yo interpreto, pero puedo estar equivocado, hace demasiados años que terminé de estudiar (casi tantos como tú), aunque ahora estoy revisando todos mis textos y apuntes de la carrera que nunca ejercí.. Saludos.

[Guest]

Vamos a puntualizar: Si puedes destronarme, simplemente haz lo que yo hice. Sométete al inventado reglamento. Dinos tu edad y si me superas, serás tú el ABUELO y yo me supeditaré a Vice.

Bromas aparte, lo de la velocidad de la gravedad , considerando a los gravitones sueltos desperdigados por el espacio, me suena a ciencia- ficción. Recurro a preguntar a alshain que puede decirnos al efecto.

Lo que yo significaba, era que el efecto de la gravedad Cósmica, es un todo invariable y al no encontrar gravitones sueltos, solo se producen, variaciones puntuales, que son las propias de las masas.

Bienvenido al clan que crearemos de ancianos, de momento, continua enviando saludos, El ABUELO.

[alshain]

Creo que lo esencial se ha mencionado ya pero quizás puedo enfocarlo desde otro punto de vista.

En la física desde Faraday y Maxwell se hace uso del concepto de campo creado por una sola fuente, como una entidad que existe en regiones del espacio, sin necesidad de cargas que sufran la interacción. Tan pronto como una carga entra en la región donde el campo existe, ésta sufre su acción y aparece la interacción como tal. Esta acción del campo es instantánea siempre y cuando el campo exista previamente a la introducción de la carga en él.

Lo que no es instantaneo es la propagación causal de un campo frente a modificaciones suyas. Por ejemplo, si se acelera por el espacio una carga eléctrica que crea un campo electrico, el campo electrico se irá reajustando por el espacio no de forma instantanea, sino a la velocidad de la luz. Esto se deriva de las ecuaciones clásicas de Maxwell y el reajuste se muestra en forma de radiación electromagnética.

En la cuántica las interacciones se modelizan como el intercambio de bosones virtuales que transportan la interacción entre cargas. Estos se transmiten de forma instantanea, ya que la acción del campo es instantanea (igual que de forma clásica). Para el caso de la interacción electromagnética se trata de fotones virtuales. Que sean virtuales los hace indetectables, ya que su tiempo de vida queda por debajo del principio de incertidumbre. Igualmente los hace capaces de violar la relatividad especial y ser instantaneos. Las partículas virtuales son un artilugio matemático para modelar interacciones haciendo uso de métodos perturbativos (modificaciones de una solución clásica conocida), pero proporcionan efectos indiréctamente observables.

Con los gravitones la situación es similar. Son producto de una teoría cuántica del campo gravitatorio en el régimen lineal, es decir, un campo débil sobre un espacio-tiempo de fondo preexistente. Matemáticamente existen en dos tipos, los reales y los virtuales. Los primeros forman parte de ondas gravitacionales y los segundos describen la interacción gravitatoria en el límite de campos débiles. No obstante, la teoría cuántica de campos con gravitones no es matemáticamente consistente al no ser que uno elimine el postulado de partículas puntuales inherente al modelo estándar de partículas.

Un saludo.

[Guest]

[quote="alshain"]En la física desde Faraday y Maxwell se hace uso del concepto de campo creado por una sola fuente, como una entidad que existe en regiones del espacio, sin necesidad de cargas que sufran la interacción. Tan pronto como una carga entra en la región donde el campo existe, ésta sufre su acción y aparece la interacción como tal. Esta acción del campo es instantánea siempre y cuando el campo exista previamente a la introducción de la carga en él.


Voy a intentar explicar lo citado, con un simil del mundo macro.

Supongo que tengo unos perdigones de Pb. de 1 mm diámetro, a los que equiparo con una masa cualquiera de no importa su tamaño.

Estos manifiestan su gravedad, mediante el campo correspondiente y al que yo limito a una distancia de cuatro cm. para simplicar.

Si uno a los perdigones un radio ideal, al que fijo aros concéntricos a distancias 1-2-3-y 4, habré simulado el valor gravitatorio del campo, no continuo, sino escalonado.

Al radio 1, corresponderá una fuerza unidad.
Al radio 2, le corresponderá una fuerza de 1/4.
Al radio 3, fuerza de 1/9
al radio 4, fuerza 1/16.
Creo que para lo que voy a simular, es suficiente.

Es más voy a ver la interacción de un par de estos perdigones solamente, también para simplificar.

Si los superpongo, quedarán superpuestos tambien los aros.

Partimos de la base, que estan fijos en un radio del perdigón y que por sí son invariables. Correponde a la realidad de que el campo gravitatorio de una masa inalterada, es inalterable.

Los gravitones no salen ni entran a sus anchas de la materia. Incluso la teoría de cuerdas llega a aseverar que la gravedad está comprendida en las cuerdas.
Continuaré.Saludos del ABUELO

[Guest]

Prosigo:Al realizar una superposición total, evidentemente, el campo de los aros de radio 1, sumarán una fuerza de 2 unidades.
el de radio 2, aumentará a 2 x 1/4
el de 3, aumentará a 2 x 1/9
y el de 4, alcanzará una fuerza de 2 x 1/16

Veamos ahora lo que ocurre cuando dos perdigones se hallan a distancia de 8 cm. Justo los aros últimos, son tangentes y la fuerza nula. (Para simplificar. Ya que el campo real es infinito, con la variedad de su extinción paulatina).

Cuando un perdigón va acercandose al otro, cm, a cm, tendremos que la fuerza irá variando de la siguiente manera:

El campo del perdigón en su radio 4, irá tomando
los valores 1/16---1/16+1/16---1/16+1/9---1/16+1/4---1/16+1

En su radio 3, los valores 1/9+1/16---1/9+1/9---1/9+1/4---1/9+1

En su radio 2, los valores 1/4+1/16---1/4+1/9---1/4+1/4---1/4+1

En su radio 1, serán 1+1/16---1+1/9---1+1/4---y 1+1.

Descrito así, parece un galimatías pero en un gráfico, simplísimo.

Como queda evidente, los campos actúan instantáneos, por ser parte constitutiva del perdigón y su fuerza.

Si complicaramos el experimento con más perdigones y que cada cual siguiera derroteros distintos, las superposiciones serían igual de sencillas en la realidad, pero una dificultad tremenda para transcribirlo.

Por ende, lo manifestado que la gravedad, viaja a la velocidad de la masa que lo contiene, parece acertada.

Mientras no se logre aislar un gravitón y ver que podemos hacer con él. Su fuerza, es estática.

Si alshain no me rectifica, es que esta exposición divulgativa, se corresponde con la suya técnica.

Saludos del ABUELO