عبدالحفيظ العمري
06/09/2009, 04:37 PM
The Speed of Gravity What the Experiments Say?
Standard experimental techniques exist to determine the propagation speed of forces.
When we apply these techniques to gravity, they all yield propagation speeds too great to measure, substantially faster than lightspeed.
This is because gravity, in contrast to light, has no detectable aberration or propagation delay for its action, even for cases (such as binary pulsars) where sources of gravity accelerate significantly during the light time from source to target.
By contrast, the finite propagation speed of light causes radiation pressure forces to have a non-radial component causing orbits to decay (the “Poynting-Robertson effect”); but gravity has no counterpart force proportional to
V/c to first order.
General relativity (GR) explains these features by suggesting that gravitation (unlike electromagnetic forces) is a pure geometric effect of curved space-time, not a force of nature that propagates.
Gravitational radiation, which surely does propagate at lightspeed but is a fifth order effect in v/c , is too small to play a role in explaining this difference in behavior between gravity and ordinary forces of nature.
Problems with the causality principle also exist for GR in this connection, such as explaining how the external fields between binary black holes manage to continually update without benefit of communication with the masses hidden behind event horizons.
These causality problems would be solved without any change to the mathematical formalism of GR, but only to its interpretation, if gravity is once again taken to be a propagating force of nature in flat space-time with the propagation speed indicated by observational evidence and experiments: not less than 2x1010 c.
Such a change of perspective requires no change in the assumed character of gravitational radiation or its lightspeed propagation. Although faster-than-light force propagation speeds do violate Einstein special relativity (SR), they are in accord with Lorentzian relativity, which has never been experimentally distinguished from SR—at least, not in favor of SR.
Indeed, far from upsetting much of current physics, the main changes induced by this new perspective are beneficial to areas where physics has been struggling, such as explaining experimental evidence for non-locality in quantum physics, the dark matter issue in cosmology, and the possible unification of forces. Recognition of a faster-than-lightspeed propagation of gravity, as indicated by all existing experimental evidence, may be the key to taking conventional physics to the next plateau.
الترجمة
سرعة الجاذبيةِ ماذا تقول التجارب؟
تَوجِدُ تقنياتُ تجريبيةُ قياسيةُ لتحديد سرعةِ انتشار القوى .عندما نُطبّقُ هذه التقنياتِ على الجاذبيةِ، هي تنتج َ سرعاتَ انتشار عظيمة جداً لان تقاس،هي جوهرياً أسرع مِنْ سرعة الضوء.
ذلك لأن الجاذبيةَ- خلافا للضوءِ- لَيْسَ لهاُ إنحرافُ قابل للكشفُ أَو تأخيرُ انتشار لعملِها، حتى للحالاتِ (مثل النجوم النيترونية الثنائية) حيث تتسارع مصادرَ الجاذبيةِ بشكل ملحوظ أثناء زمن الضوء مِنْ المصدرِ إلى الهدف.
خلافا لذلك يسبّبُ انتشار سرعةَ الضوء المحدودةِ ِ قوى ضغطِ إشعاعِ أَنْ يَكُونَ لها مكوّن غير شعاعي الذي يُسبّبُ تتحلل المداراتَ ("تأثير بوينتنج-ريبرتسون ")؛ لكن الجاذبيةَ لَيْسَ لَها قوةُ مناظرة نسبةِ إلى v/c بالدرجة الاولى
النسبية العامّة (نرمز لها ن ع) تُوضّحُ هذه الميزّاتِ باقتراح أنّ الجاذبيةِ (على خلاف القوى الكهرومغناطيسيةِ) هي تأثير هندسي مجرد للزمكان المُقَوَّسِ و لَيسَت قوة طبيعةِ تنتشر.
الإشعاع الجذبي- الذي بالتأكيد ينتشر بسرعة الضوء لكن تأثيره بدرجة خامسة ل v/c- هو صغير جداً ليلعب دور في تَوضيح هذا الإختلافِ في السلوكِ بين الجاذبيةِ والقوىِ العاديةِ في الطبيعةِ.
في هذا الصدد المشاكلُ مع مبدأِ السببيّةَ توجد أيضاً مع النسبية العامّة ، مثل تَوضيح كَيف ان الحقول الخارجية بين الثقوب السوداءِ الثنائيةِ تَستطيعُ باستمرار متابعة الإتصالِ مع الكتل التي إختفتْ وراء آفاقَ الحدثِ بدون معونة.
مشاكلِ السببيّةِ هذه سَتُحْلُّ بدون أيّ تغيير في الصيغة الرياضيةِ للنسبية العامة- لكن فقط تفسرها - إذا الجاذبيةِ مرةً أخرى اعتبرت انتشارُ قوةَ طبيعةِ في الزمكان المستويِ بسرعةِ انتشار موضحة بالدليلِ والتجاربِ الملاحظاتيةِ:هي لَيست أقل مِنْ 2x1010 من سرعة الضوء.
مثل هذا التغييرِ في المنظورِ لَنْ يَتطلّبَ أي تغييرِ في الطبيعة المُفتَرَضِة للإشعاعِ الجذبيِ أو انتشار سرعة ضوئه. بالرغم من أن السرعات المنتشرة بأسرعِ مِنْ سرعةِ الضوء تَنتهكُ نسبيةَ آينشتاين الخاصّة (نرمز لها بالرمز ن خ) فهي متفقة مع نسبيةِ لورنتز، التي مَا سَبَقَ أَنْ مُيّزت بشكل تجريبي مع النسبية الخاصة على الأقل وهذا لَيس محاباة للنسبية الخاصة.
في الحقيقة - و بعيداً عِنْ بلبلة اغلب الفيزياءَ الحاليةَ - التغييرات الرئيسية المقنعة بهذا المنظورِ الجديدِ مفيدة للمجالات حيث تعمل الفيزياءِ ، مثل تَوضيح الدليلِ التجريبيِ لغير المتمركز في فيزياء الكمِّ، كقضية المادةِ المُظلمةِ في علم الكون والتوحيد المحتمل للقوىِ.
إن الاعتراف بانتشار الجاذبية أسرع من سرعة الضوء- كما أُشيرَ إليه بكُلّ الادلة التجريبية الحالية- قَدْ يَكُون المفتاحَ إلى نقل الفيزياءِ التقليديةِ إلى المرحلة القادمةِ.
Standard experimental techniques exist to determine the propagation speed of forces.
When we apply these techniques to gravity, they all yield propagation speeds too great to measure, substantially faster than lightspeed.
This is because gravity, in contrast to light, has no detectable aberration or propagation delay for its action, even for cases (such as binary pulsars) where sources of gravity accelerate significantly during the light time from source to target.
By contrast, the finite propagation speed of light causes radiation pressure forces to have a non-radial component causing orbits to decay (the “Poynting-Robertson effect”); but gravity has no counterpart force proportional to
V/c to first order.
General relativity (GR) explains these features by suggesting that gravitation (unlike electromagnetic forces) is a pure geometric effect of curved space-time, not a force of nature that propagates.
Gravitational radiation, which surely does propagate at lightspeed but is a fifth order effect in v/c , is too small to play a role in explaining this difference in behavior between gravity and ordinary forces of nature.
Problems with the causality principle also exist for GR in this connection, such as explaining how the external fields between binary black holes manage to continually update without benefit of communication with the masses hidden behind event horizons.
These causality problems would be solved without any change to the mathematical formalism of GR, but only to its interpretation, if gravity is once again taken to be a propagating force of nature in flat space-time with the propagation speed indicated by observational evidence and experiments: not less than 2x1010 c.
Such a change of perspective requires no change in the assumed character of gravitational radiation or its lightspeed propagation. Although faster-than-light force propagation speeds do violate Einstein special relativity (SR), they are in accord with Lorentzian relativity, which has never been experimentally distinguished from SR—at least, not in favor of SR.
Indeed, far from upsetting much of current physics, the main changes induced by this new perspective are beneficial to areas where physics has been struggling, such as explaining experimental evidence for non-locality in quantum physics, the dark matter issue in cosmology, and the possible unification of forces. Recognition of a faster-than-lightspeed propagation of gravity, as indicated by all existing experimental evidence, may be the key to taking conventional physics to the next plateau.
الترجمة
سرعة الجاذبيةِ ماذا تقول التجارب؟
تَوجِدُ تقنياتُ تجريبيةُ قياسيةُ لتحديد سرعةِ انتشار القوى .عندما نُطبّقُ هذه التقنياتِ على الجاذبيةِ، هي تنتج َ سرعاتَ انتشار عظيمة جداً لان تقاس،هي جوهرياً أسرع مِنْ سرعة الضوء.
ذلك لأن الجاذبيةَ- خلافا للضوءِ- لَيْسَ لهاُ إنحرافُ قابل للكشفُ أَو تأخيرُ انتشار لعملِها، حتى للحالاتِ (مثل النجوم النيترونية الثنائية) حيث تتسارع مصادرَ الجاذبيةِ بشكل ملحوظ أثناء زمن الضوء مِنْ المصدرِ إلى الهدف.
خلافا لذلك يسبّبُ انتشار سرعةَ الضوء المحدودةِ ِ قوى ضغطِ إشعاعِ أَنْ يَكُونَ لها مكوّن غير شعاعي الذي يُسبّبُ تتحلل المداراتَ ("تأثير بوينتنج-ريبرتسون ")؛ لكن الجاذبيةَ لَيْسَ لَها قوةُ مناظرة نسبةِ إلى v/c بالدرجة الاولى
النسبية العامّة (نرمز لها ن ع) تُوضّحُ هذه الميزّاتِ باقتراح أنّ الجاذبيةِ (على خلاف القوى الكهرومغناطيسيةِ) هي تأثير هندسي مجرد للزمكان المُقَوَّسِ و لَيسَت قوة طبيعةِ تنتشر.
الإشعاع الجذبي- الذي بالتأكيد ينتشر بسرعة الضوء لكن تأثيره بدرجة خامسة ل v/c- هو صغير جداً ليلعب دور في تَوضيح هذا الإختلافِ في السلوكِ بين الجاذبيةِ والقوىِ العاديةِ في الطبيعةِ.
في هذا الصدد المشاكلُ مع مبدأِ السببيّةَ توجد أيضاً مع النسبية العامّة ، مثل تَوضيح كَيف ان الحقول الخارجية بين الثقوب السوداءِ الثنائيةِ تَستطيعُ باستمرار متابعة الإتصالِ مع الكتل التي إختفتْ وراء آفاقَ الحدثِ بدون معونة.
مشاكلِ السببيّةِ هذه سَتُحْلُّ بدون أيّ تغيير في الصيغة الرياضيةِ للنسبية العامة- لكن فقط تفسرها - إذا الجاذبيةِ مرةً أخرى اعتبرت انتشارُ قوةَ طبيعةِ في الزمكان المستويِ بسرعةِ انتشار موضحة بالدليلِ والتجاربِ الملاحظاتيةِ:هي لَيست أقل مِنْ 2x1010 من سرعة الضوء.
مثل هذا التغييرِ في المنظورِ لَنْ يَتطلّبَ أي تغييرِ في الطبيعة المُفتَرَضِة للإشعاعِ الجذبيِ أو انتشار سرعة ضوئه. بالرغم من أن السرعات المنتشرة بأسرعِ مِنْ سرعةِ الضوء تَنتهكُ نسبيةَ آينشتاين الخاصّة (نرمز لها بالرمز ن خ) فهي متفقة مع نسبيةِ لورنتز، التي مَا سَبَقَ أَنْ مُيّزت بشكل تجريبي مع النسبية الخاصة على الأقل وهذا لَيس محاباة للنسبية الخاصة.
في الحقيقة - و بعيداً عِنْ بلبلة اغلب الفيزياءَ الحاليةَ - التغييرات الرئيسية المقنعة بهذا المنظورِ الجديدِ مفيدة للمجالات حيث تعمل الفيزياءِ ، مثل تَوضيح الدليلِ التجريبيِ لغير المتمركز في فيزياء الكمِّ، كقضية المادةِ المُظلمةِ في علم الكون والتوحيد المحتمل للقوىِ.
إن الاعتراف بانتشار الجاذبية أسرع من سرعة الضوء- كما أُشيرَ إليه بكُلّ الادلة التجريبية الحالية- قَدْ يَكُون المفتاحَ إلى نقل الفيزياءِ التقليديةِ إلى المرحلة القادمةِ.