Известно, что электромагнитные волны являются дипольными, а гравитационные периодические волны – квадрупольными. И вот мы с моим старым знакомым Дмитрием из Челябинска решили обсудить этот момент детальнее. Обсуждение вышло взаимно полезным, и я его сейчас изложу. Итак, когда в прошлом веке разгорелась дискуссия – о том, реальны ли гравитационные волны и могут ли они быть зарегистрированы, то эта дискуссия была успешно закончена одним мысленным экспериментом (редкий случай!): рассмотрим палочку, на которую нанизана бусинка. Гравитационная волна, налетая сбоку на эту конструкцию, заставляет бусинку двигаться по палочке вверх-вниз, нагревая ее трением. Это и есть простейший детектор гравитационных волн. Используем этот детектор в нашем обсуждении, только нанизав на него 2 бусинки, и разместив его между вращающимися шарами. В случае заряженных разноименных шаров бусинки заряжаем тоже разноименными зарядами (рис.1 ниже). Взаимодействием бусинок друг с другом пренебрегаем. Как мы видим, бусинки притягиваются к шарам так, что каждая из них, в течение одного оборота шаров, испытывает переменное ускорение с частотой вращения внешних шаров. Если же рассмотреть гравитационный случай (рис. 2), то бусинки будут испытывать переменное ускроение с удвоенной частотой. То есть, за один период оборота двойной звезды, шарики на бусинке испытают максимальное ускорение, например, вверх – два раза, в отличие от заряженных бусинок, которые испытают такое ускорение один раз. Это и означает квадрупольность гравитационных волн и дипольность электромагнитных. Если взять две перекрещенных палочки с бусинками, то получим картину осцилляций бусинок (рис.3), весьма похожую на расчетную картинку колебаний пробных частиц в гравитационной волне (из вики).
Получился «быстрый путь к пониманию» или вовсе наоборот?
Комментарии (0)