WIE SCHNELL IST DIE SCHWERKRAFT?

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Wie lange würde es dauern, bis der von der Sonne erzeugte Gravitationsbrunnen verschwindet und die Erde und der Rest der Planeten in den Weltraum fliegen?

In der allerersten Folge des Leitfadens zum Weltraum erklärte eine glatt rasierte Version von mir, die sich in meinem Keller zusammengekauert hatte, wie lange es dauert, bis das Licht von der Sonne zur Erde gelangt. Um diese Frage zu beantworten, dauert die Fahrt ungefähr 8 Minuten und 20 Sekunden.

Mit anderen Worten, wenn die Sonne plötzlich aus dem Weltraum selbst verschwand, würden wir sie immer noch über 8 Minuten lang am Himmel scheinen sehen, bevor alles dunkel wurde. Marsmenschen würden ungefähr 12 Minuten brauchen, um zu bemerken, dass die Sonne verschwunden ist, und New Horizons, das sich fast in Pluto befindet, würde über 4 Stunden lang keine Veränderung sehen.

Obwohl diese Idee ein wenig umwerfend ist, bin ich sicher, dass Sie Ihren Kopf darum gewickelt haben. Wir sind hier in dieser Show sicher weitergegangen. Je weiter Sie in den Weltraum schauen, desto weiter blicken Sie aufgrund der Lichtgeschwindigkeit in die Zeit zurück, aber haben Sie jemals über die Geschwindigkeit der Schwerkraft nachgedacht?

Kehren wir zu diesem ursprünglichen Beispiel zurück und entfernen Sie die Sonne erneut. Wie lange würde es dauern, bis der von der Sonne erzeugte Gravitationsschacht verschwindet?

Wann würden die Erde und der Rest der Planeten in den Weltraum fliegen, ohne dass die Sonne das gesamte Sonnensystem mit seiner Schwerkraft zusammenhält? Würde es sofort passieren oder würde es einige Zeit dauern, bis die Informationen die Erde erreichen?

Es klingt nach einer einfachen Frage, ist aber wirklich schwer zu sagen. Die Schwerkraft ist im Vergleich zu anderen Kräften im Universum eigentlich ziemlich schwach. Es ist praktisch unmöglich, im Labor zu testen.

Nach Einsteins Relativitätstheorie breiten sich durch Masse verursachte Verzerrungen in der Raumzeit - auch als Schwerkraft bezeichnet - mit Lichtgeschwindigkeit aus. Mit anderen Worten, das Licht der Sonne und die Schwerkraft der Sonne sollten aus der Sicht der Erde genau zur gleichen Zeit verschwinden.

Aber das ist nur eine Theorie und ein Haufen ausgefallener Mathematik. Gibt es eine Möglichkeit, dies in der Realität zu testen? Astronomen haben einen Weg gefunden, dies indirekt abzuleiten, indem sie die Wechselwirkungen mit massiven Objekten im Weltraum beobachten.

Im Binärsystem PSR 1913 + 16 umkreisen sich zwei Pulsare, die nur wenige Male größer sind als die Breite der Sonne. Während sie sich umeinander drehen, verzerren die Pulsare die Raumzeit selbst, indem sie Gravitationswellen auslösen. Und diese Freisetzung von Gravitationswellen führt dazu, dass die Pulsare langsamer werden.

Es ist erstaunlich, dass Astronomen diesen Orbitalzerfall sogar messen können, aber der noch erstaunlichere Teil ist, dass sie diesen Prozess verwenden, um die Geschwindigkeit der Schwerkraft zu messen. Bei den Berechnungen stellten die Astronomen fest, dass die Schwerkraft innerhalb von 1% der Lichtgeschwindigkeit liegt - das ist nah genug.

Wissenschaftler haben auch sorgfältige Beobachtungen von Jupiter verwendet, um diese Zahl zu erreichen. Indem sie beobachteten, wie Jupiters Schwerkraft das Licht von einem Hintergrundquasar verzieht, während es vor ihm vorbeizieht, konnten sie feststellen, dass die Schwerkraft zwischen 80% und 120% der Lichtgeschwindigkeit liegt. Auch das ist nah genug.

Hier bitteschön. Die Schwerkraftgeschwindigkeit entspricht der Lichtgeschwindigkeit. Und sollte die Sonne plötzlich verschwinden, freuen wir uns, alle schlechten Nachrichten gleichzeitig zu erhalten.

Die Schwerkraft ist eine harte Geliebte. Erzählen Sie uns eine Geschichte über eine Zeit, in der die Schwerkraft zu schnell für Sie war. Fügen Sie es in die Kommentare unten ein.