Gravitacional auto-interacción

Question

Hoy en día, alguien me preguntó por qué "el perverso espacio-tiempo se deforma sí mismo" (he leído en Kip Thorne: La Ciencia de Interstellar). Supongo que esto se relaciona con la gravedad de la auto-interacción. Pero yo realmente no entiendo la gravitacional auto-interacción. ¿Por qué la curvatura en la relatividad general influencias de la misma?

Answer 1

Hay un millón de maneras de responder al "por qué" aquí, pero aquí es la manera más simple de ver que no tiene que ser de una gravedad-gravedad de la interacción en el GR:

tenemos dos cosas al horno en la teoría:

1) a nivel local, sólo podemos movernos a la velocidad de la luz, lo que significa que sólo podemos viajar a la velocidad de la luz, como medido por el tensor métrico

2) podemos transmitir señales con las ondas gravitacionales

Así que, vamos a configurar un campo gravitatorio, de alguna manera. Esto va a cocer en un poco de energía a la métrica del tensor, y crear un no-trivial de la geometría del espacio-tiempo.

Ahora, enviar un localizada de ondas gravitacionales con un pequeño energía en relación a la curvatura a través de esta geometría. Se va de viaje, a una primera aproximación, a lo largo de una geodésica nula en el fondo de la geometría. Esta es una ruta diferente de la que habría de viajes en la ausencia de la curvatura del espacio-tiempo, obviamente. Bueno, aquí van ... el campo gravitacional es interactuar con ella misma.

Answer 2

Lo mismo sucede en el electromagnetismo. Y el primer paso en el electromagnetismo es admitir que el campo electromagnético existe y tiene valores particulares en cada caso. A continuación, usted nota que un primer segmento puede ser extendida hacia delante o hacia atrás por la Ecuación de Maxwell. Usted puede pensar $$\frac{\partial \vec B}{\partial t}=-\vec \nabla\times \vec E$$ as evolving the magnetic part. And think of $$\frac{\partial \vec E}{\partial t}=\frac{1}{\epsilon_0}\left(-\vec J+\frac{1}{\mu_0}\vec \nabla\times \vec B\right)$$ la evolución de la parte eléctrica.

Así que los campos electromagnéticos no se necesita algo a fuerza de ser distinto de cero, que tienen un valor determinado y evolucionan en forma particular. Que es exactamente lo que ocurre con la métrica. Se ha determinado los valores. Y al igual que Maxwell dice que el campo electromagnético cómo evolucionar, Einstein dice que la métrica de cómo evolucionan.

Usted, literalmente, no puede oponerse a Einstein y creo que Maxwell está bien. Es exactamente lo mismo que sucede. Sí, la ecuación de evolución no es lineal y hay más de ellos (de segundo orden y para un rango simétrico de dos tensor). Solo hace que sea más difícil para la derecha, pero eso no cambia lo que está pasando.

Answer 3

Un buen ejemplo de ello (por ejemplo, suponga agujero negro se está acelerando y crea ondas gravitacionales):

Paso 1. Alinear la relatividad general (suponga que el espacio no urdimbre de sí mismo)

Paso 2. La curvatura crea ondas gravitacionales

Paso 3. Las ondas gravitacionales crear curvatura

Paso 4. Re-hacer el cálculo: la Curvatura crea ondas gravitacionales (ondas gravitacionales técnicamente crear ondas gravitacionales, aunque el efecto es minúsculo)