Onde gravitazionali

[astromauh]

Mizarino

Ma nemmeno per sogno!
Questo è un altro errore diffuso e, per così dire, "popolare".
La rotazione della Terra potrebbe influenzare la posizione apparente del sole al massimo per un angolo orario corrispondente al tempo che impiega la luce per viaggiare dal lembo di montagna dove il sole sta tramontando fino al tuo occhio.

Ma perché dici che è un errore?

Lasciamo perdere il Sole. In 8 minuti si osserva spostarsi l'intera volta celeste di circa 2 gradi, e questo avviene indipendentemente dalla distanza delle stelle. Perché in realtà è la Terra che ruota intorno al suo asse.

Questo non ha nulla a che vedere con la luce e la sua velocità, e di questo spostamento io non ne terrei conto.

Dal mio punto di vista astrologico, non avrebbe senso calcolare l'ascendente per 8 minuti prima, se si parla del Sole, o di 4 ore prima se si parla di Plutone, perché non faccio 10 oroscopi diversi tenendo conto della distanza dei vari pianeti.

Calcolo la posizione della Terra per l'istante per cui è richiesto l'oroscopo.

L'unica cosa che prenderei in considerazione è che il Sole che io vedo a 24° 30' 27" in Bilancia, si troverebbe ormai a 24° 30' 47".

Per cui al massimo potrei decidere di preferire la posizione geometrica a quella apparente, ma non faccio nemmeno questo perché preferisco la posizione apparente.

Ma per quanto riguarda la posizione del Sole rispetto al mio orizzonte, non faccio nessuna modifica, mi limito a considerare l'orientamento della Terra in quell'istante.

Cocco Bill invece parla più da astrofilo, e pensa che dopo otto minuti per puntare il suo telescopio sul Sole deve ruotare il suo telescopio di circa 2 gradi.

Ma questo non c'entra nulla con il Sole, perché farebbe esattamente la stessa cosa se si trattasse di Sirio o di qualsiasi altra stella.

[Mizarino]

Senti, non ho voglia di ripescare l'articolo che ho scritto anni fa per confutare uno che aveva scritto: "Quando vediamo il sole tramontare, in realtà è tramontato 8 minuti fa!"

All'epoca avevo una mente alquanto più agile di adesso. Adesso mi basta dire che è una cacchiata!

Invece per la tua meraviglia rispetto al "miracolo" di due errori che si cancellano a vicenda (in realtà "quasi" si cancellano) ti suggerisco di leggere qui:
https://arxiv.org/pdf/gr-qc/9909087.pdf
Limitandoti all'abstract e alla introduzione, perché tanto più avanti non andremmo né io né te...

[astromauh]

Mizarino

Immagino sia così, sempre che il calcolo sia praticamente fattibile.
Non te lo posso confermare perché non conosco la teoria e non avrei la più pallida idea di come farlo.

Ma questi calcoli non li fai già per Mercurio?

Che importanza ha se ci vorrebbe un sacco di tempo?

Non è che devi fare un nuovo programma basato su questo, basterebbe che tu facessi una prova su un intervallo di tempo non troppo esteso.

[astromauh]

Mizarino

Senti, non ho voglia di ripescare l'articolo che ho scritto anni fa per confutare uno che aveva scritto: "Quando vediamo il sole tramontare, in realtà è tramontato 8 minuti fa!"

All'epoca avevo una mente alquanto più agile di adesso. Adesso mi basta dire che è una cacchiata!

Ma qui nessuno ha detto una cosa del genere!

Non l'ho detto io, e nemmeno Cocco Bill, o almeno così mi pare, dovrei rileggere che cosa ha scritto, ma sarà lui stesso a risponderti.

Magari il Sole potrebbe anche essere già tramontato, a causa di un effetto ottico dovuto alla atmosfera, ma questo è tutta un'altra faccenda, in cui gli 8 minuti non c'entrano nulla.

Non hai bisogno di ripescare quel post, ci credo che qualcuno abbia detto una cacchiata del genere, ma non siamo stati noi. Siamo innocenti!

[Ganondolf]

Sticazzi dell'astrologia.

Parlando di cose serie, confermo quanto detto da Mizarino: la gravità si propaga alla velocità della luce, ma in campi quasi-statici e per oggetti che non si muovono a velocità relativistiche l'effetto è cancellato ed è come se la gravità fosse istantanea. Lo stesso avviene anche per la forza elettromagnetica, ad esempio un elettrone nell'atomo non subisce aberrazioni mentre orbita attorno al nucleo. Per approfondire: https://en.wikipedia.org/wiki/Retarded_potential

Le onde gravitazionali non sono il modo con cui si propaga la gravità ma il modo con cui si propaga una rapida variazione del campo gravitazionale, così come un oggetto carico elettricamente non emette luce, ma una carica accelerata bruscamente invece si. La teoria prevede che le onde gravitazionali si muovano alla velocità della luce, ma finora non era ancora stato possibile misurarlo. I recenti successi di LIGO e VIRGO hanno permesso di fare questa misura, che è risultata essere secondo le aspettative. Nota che esiste ancora la possibilità che le onde gravitazionali si muovano di poco più lentamente della luce, se i gravitoni posseggono una massa molto piccola ma non nulla.

[astromauh]

Ganondolf

Parlando di cose serie, confermo quanto detto da Mizarino: la gravità si propaga alla velocità della luce, ma in campi quasi-statici e per oggetti che non si muovono a velocità relativistiche l'effetto è cancellato ed è come se la gravità fosse istantanea.

Potresti farmi capire un po' meglio perché avviene questo?

Ho chiesto che cosa succederebbe se si potesse far sparire in un istante il Sole, e mi è stato risposto che la Terra assumerebbe un'orbita lineare dopo 8 minuti.

Che cosa cambia quando la giostra è regolarmente in funzione?

Potresti spiegarmelo senza formule?


"Sappiamo che entrambi i segnali hanno viaggiato per 130 milioni di anni e che il segnale luminoso è stato osservato 1,7 secondi dopo quello dell'onda gravitazionale", ha detto all'ANSA il fisico Gianluca Gemme, coordinatore nazionale di Virgo per l'Infn.


Come mai l'onda gravitazionale è arrivata prima della luce?

[Mizarino]

astromauh

Come mai l'onda gravitazionale è arrivata prima della luce?

Quando la luce attraversa un mezzo rifrangente, viaggia a velocità inferiore rispetto a quella limite nel vuoto assoluto. Tant'è che l'indice di rifrazione di un mezzo è proprio il rapporto fra la velocità nel vuoto e la velocità nel mezzo.
Perciò, a lume di naso, mi verrebbe di dire che, siccome lo spazio non è un vuoto assoluto, ma contiene una sia pur infinitesima concentrazione di atomi e/o ioni, avrà un suo infinitesimo "indice di rifrazione".
Tieni conto che due secondi su 130 milioni di anni significa una parte su 2*10^15, un ritardo corrispondente a mezzo milionesimo di miliardesimo del tempo totale impiegato!


P.S. A parte questo, la materia interstellare ed intergalattica può dar luogo a fenomeni di assorbimento/riemissione della luce (scattering) che anch'essi possono introdurre dei ritardi, che soprattutto dovrebbero dilatare i tempi nei quali il segnale è ricevuto rispetto a quelli durante i quali il segnale è emesso.

[astromauh]

Che la differenza tra le due velocità sia infinitesimale l'avevo notato anch'io.
Da "statistico" direi che l'onda gravitazionale e la luce hanno la stessa velocità.

Ma non potrebbe anche essere che l'apice delle forze gravitazionali hanno preceduto l'esplosione delle stelle di 1,7 secondi?

[Ganondolf]

Non solo ritardi dovuti al mezzo interstellare, ma anche dovuti al fatto che la radiazione elettromagnetica è generata in una fase successiva (kilonova) alla radiazione gravitazionale (coalescenza), e inoltre la luce deve attraversare gli strati esterni della kilonova prima di poter propagarsi liberamente.

Per quanto riguarda la velocità di propagazione della gravità, parto da questo:

http://math.ucr.edu/home/baez/physics/Relativity/GR/grav_speed.html

In general relativity, on the other hand, gravity propagates at the speed of light; that is, the motion of a massive object creates a distortion in the curvature of spacetime that moves outward at light speed. This might seem to contradict the Solar System observations described above, but remember that general relativity is conceptually very different from newtonian gravity, so a direct comparison is not so simple. Strictly speaking, gravity is not a "force" in general relativity, and a description in terms of speed and direction can be tricky. For weak fields, though, one can describe the theory in a sort of newtonian language. In that case, one finds that the "force" in GR is not quite central—it does not point directly towards the source of the gravitational field—and that it depends on velocity as well as position. The net result is that the effect of propagation delay is almost exactly cancelled, and general relativity very nearly reproduces the newtonian result.

L'idea è che se consideri la meccanica relativistica, nella quale la velocità della luce è finita, non puoi usare forze e velocità della meccanica classica ma devi usare i corrispettivi oggetti della meccanica relativistica, quadriforze e quadrivelocità, che mischiano i termini spaziali con quelli temporali. In questo contesto le direzioni sono alterate, ad esempio l'accelerazione prodotta da una forza non è parallela alla forza stessa. L'effetto netto è che per velocità costanti e basse rispetto alla velocità della luce il ritardo della forza si compensa con la variazione di direzione, e torni ad avere una forza centrale.

[Planezio]

Mi pare che sia il caso di fare il mio solito esempio BANALE per chiarire un concetto:
Immaginiamo il solito telo elastico curvato da una massa FERMA:
Il telo è curvo, e lo resta, FERMO anche lui, e se una biglia passa vicino o lontano dalla massa, il suo percorso è influenzato dalla CURVATURA del telo nel posto dove lui passa.
E la curvatura, visto che ma massa che l'ha generata è FERMA, è statica.
Cioè il corpo che passa lungo il telo curvo non ha NESSUN rapporto con la massa al centro, lui cammina lungo un telo curvo curvo che è STATO (non importa quando) incurvato dalla massa.
Ora, SE
la massa al centro si muove bruscamente, la curvatura del telo cambia posizione.
Ed il CAMBIAMENTO della posizione della curvatura si propaga alla velocità della luce, sotto forma di onda gravitazionale.
Se tu posi una palla ferma in acqua ferma, non c'è NESSUNA onda.
Ma se tu muovi bruscamente la palla, la superficie dell'acqua viene increspata, e la NOTIZIA dell'avvenuto cambiamento della posizione della palla si propaga sotto forma di ONDE.
Ecco, sbaglierò senz'altro, ma quando lo spiego così mi pare che gli ascoltatori capiscano la cosa.
Ciao

P.S. ovviamente, come ti è stato detto, se la perturbazione parte da una massa più o meno estesa (come ad esempio una supernova) arriveranno, ad esempio, TRE segnali: neutrini, onde gravitazionali, luce.
L'ordine con cui ti arriveranno dipende dalla TRASPARENZA del mezzo attraverso il quale ti arrivano.
I neutrini passano attraverso tutto come se non ci fosse, quindi partono SUBITO.
Anche le onde gravitazionali (credo) non incontrano ostacoli, e partono subito.
La LUCE deve prima attraversare tutto il corpo della supernova, o di quel che è, e quindi PARTE una volta libera di propagarsi nello spazio.
Quindi la luce di una supernova, o di un altro qualsiasi fatto capace di generare onde gravitazionali, arriva senz'altro in RITARDO rispetto a neutrini e/o onde gravitazionali.
E' partita DOPO
Ciao