มันต้องใช้เวลานานเท่าใดกว่าดวงอาทิตย์ที่แรงโน้มถ่วงที่สร้างขึ้นจะหายไปและโลกและดาวเคราะห์ที่เหลือก็ลอยไปในอวกาศ
ในตอนแรกของ Guide to Space เป็นเวอร์ชั่นเกลี้ยงเกลาของฉันที่โค้งอยู่ในห้องใต้ดินของฉันอธิบายว่านานแค่ไหนที่แสงจะได้รับจากดวงอาทิตย์สู่โลก ในการตอบคำถามนั้นใช้เวลาประมาณ 8 นาที 20 วินาทีในการเดินทาง
กล่าวอีกนัยหนึ่งหากดวงอาทิตย์หายไปจากอวกาศเรายังคงเห็นว่ามันส่องแสงบนท้องฟ้านานกว่า 8 นาทีก่อนที่ทุกอย่างจะมืด ชาวอังคารจะใช้เวลาประมาณ 12 นาทีในการสังเกตว่าดวงอาทิตย์หายไปและนิวฮอริซอนซึ่งเกือบจะอยู่ที่พลูโตจะไม่เห็นการเปลี่ยนแปลงนานกว่า 4 ชั่วโมง
แม้ว่าความคิดนี้จะทำให้จิตใจงุนงง แต่ฉันแน่ใจว่าคุณมีสมองที่ล้อมรอบ เราแน่ใจว่าได้แสดงที่นี่ในรายการนี้ ยิ่งคุณมองไปในอวกาศมากเท่าไหร่คุณจะย้อนกลับไปดูเวลาเร็วขึ้นเพราะความเร็วแสง แต่คุณเคยพิจารณาความเร็วของแรงโน้มถ่วงหรือไม่?
ลองย้อนกลับไปที่ตัวอย่างดั้งเดิมและลบดวงอาทิตย์อีกครั้ง จะใช้เวลานานเท่าใดกว่าดวงอาทิตย์ที่แรงโน้มถ่วงที่สร้างขึ้นจะหายไป
โลกและส่วนที่เหลือของดาวเคราะห์จะบินไปในอวกาศเมื่อใดโดยที่ดวงอาทิตย์ไม่ถือระบบสุริยะทั้งหมดเข้าด้วยกันด้วยแรงดึงดูดของโลก? มันจะเกิดขึ้นทันทีหรือต้องใช้เวลาก่อนที่ข้อมูลจะถึงโลก
ดูเหมือนจะเป็นคำถามง่าย ๆ แต่จริงๆแล้วมันยากที่จะบอก พลังแห่งแรงโน้มถ่วงเมื่อเทียบกับพลังอื่น ๆ ในจักรวาลนั้นอ่อนแอจริงๆ การทดสอบในห้องปฏิบัติการเป็นไปไม่ได้ในทางปฏิบัติ
ตามทฤษฎีสัมพัทธภาพของไอน์สไตน์การบิดเบือนในกาลอวกาศที่เกิดจากมวลหรือที่รู้จักกันในชื่อแรงโน้มถ่วงจะแพร่กระจายด้วยความเร็วแสง กล่าวอีกนัยหนึ่งแสงจากดวงอาทิตย์และแรงโน้มถ่วงของดวงอาทิตย์ควรหายไปในเวลาเดียวกันจากมุมมองของโลก
แต่นั่นเป็นเพียงทฤษฎีและคณิตศาสตร์แนวแฟนซี มีวิธีทดสอบความเป็นจริงไหม? นักดาราศาสตร์ได้คิดหาวิธีในการอนุมานสิ่งนี้ทางอ้อมโดยดูการโต้ตอบกับวัตถุขนาดใหญ่ในอวกาศ
ในระบบเลขฐานสอง PSR 1913 +16 มีพัลซาร์หนึ่งคู่โคจรรอบกันและกันภายในใหญ่กว่าความกว้างของดวงอาทิตย์เพียงสองสามครั้ง ขณะที่พวกมันหมุนรอบกันและกันพัลซาร์จะแปรปรวนกาลอวกาศด้วยการปล่อยคลื่นความโน้มถ่วง และการปล่อยคลื่นความโน้มถ่วงนี้ทำให้พัลซาร์ทำงานช้าลง
เป็นเรื่องน่าอัศจรรย์ที่นักดาราศาสตร์สามารถวัดการสลายตัวของวงโคจรนี้ได้ แต่ส่วนที่น่าอัศจรรย์ยิ่งกว่าคือพวกเขาใช้กระบวนการนี้เพื่อวัดความเร็วของแรงโน้มถ่วง เมื่อพวกเขาทำการคำนวณนักดาราศาสตร์กำหนดความเร็วของแรงโน้มถ่วงให้อยู่ภายใน 1% ของความเร็วแสงซึ่งใกล้พอ
นักวิทยาศาสตร์ยังใช้การสำรวจดาวพฤหัสบดีอย่างระมัดระวังเพื่อรับจำนวนนี้ ด้วยการดูว่าแรงโน้มถ่วงของจูปิเตอร์ทำให้แสงจากพื้นหลังควาซาร์ผ่านไปข้างหน้าพวกเขาสามารถระบุได้ว่าความเร็วของแรงโน้มถ่วงอยู่ระหว่าง 80% ถึง 120% ของความเร็วแสง อีกครั้งนั่นก็ใกล้พอ
ดังนั้นคุณไป ความเร็วของแรงโน้มถ่วงเท่ากับความเร็วของแสง และหากดวงอาทิตย์หายไปในทันทีเรายินดีที่จะได้รับข่าวร้ายทั้งหมดในเวลาเดียวกัน
แรงโน้มถ่วงเป็นผู้หญิงที่โหดร้าย บอกเล่าเรื่องราวเกี่ยวกับแรงโน้มถ่วงเวลาเร็วเกินไปสำหรับคุณ ใส่ไว้ในความคิดเห็นด้านล่าง
พอดคาสต์ (เสียง): ดาวน์โหลด (ระยะเวลา: 3:51 - 3.5MB)
สมัครสมาชิก: Apple Podcasts | Android | RSS
พอดคาสต์ (วิดีโอ): ดาวน์โหลด (ระยะเวลา: 4:14 - 50.4MB)
สมัครสมาชิก: Apple Podcasts | Android | RSS
