Решён
Можно ли сфокусировать гравитацию как линзу или луч?

Сергей В. Физика
10.2k
6

Знаю что гравитационное линзирование существует - свет огибает массивные объекты и это используют астрономы. Но вопрос в другом: можно ли создать устройство, которое концентрирует гравитационное поле в точку или направляет его в конкретном направлении? Не обязательно практически - интересует именно теоретический ответ с точки зрения ОТО и квантовой гравитации если есть что сказать.

Решение
81
Участник • 4 ответа

В рамках ОТО - нет, и это принципиально. Гравитация в общей теории относительности - это не поле, которое можно экранировать или перенаправить. Это кривизна пространства-времени, создаваемая массой-энергией. Нет никакого "гравитационного материала" между источником и наблюдателем, который можно было бы отразить или преломить.

Для аналогии: вы не можете "сфокусировать" кривизну листа бумаги, не изменив распределение масс, которые эту бумагу деформируют. Чтобы "направить" гравитацию в сторону - нужно физически переместить создающую ее массу.

Гравитационное линзирование, которое вы упомянули - это не фокусировка гравитации, это фокусировка СВЕТА гравитацией. Свет просто следует геодезическим искривленного пространства.

С точки зрения гипотетического гравитона (который пока не обнаружен): если гравитация квантуется и переносится безмассовым бозоном со спином 2, то принципиально экранировать его нельзя - он взаимодействует с любой энергией без исключений, включая саму "экранирующую" массу. Это не электромагнетизм, где есть заряды двух знаков и диполи.

Аватар Сергей В.

Про отличие "свет фокусируется гравитацией" от "гравитация фокусируется" - именно это разграничение мне было нужно. Спасибо.

40
Участник • 1 ответ

Маленькое дополнение к ответу выше: есть один теоретический объект, который ближе всего к "сфокусированной гравитации" - это черная дыра. Там масса настолько концентрирована, что кривизна пространства-времени в одной точке стремится к бесконечности (сингулярность).

Но "создать" такое устройство - это значит сжать массу до плотности, при которой она сама коллапсирует. То есть ответ на вопрос "можно ли сфокусировать гравитацию" оказывается "да, возьми достаточно массы и сожми".

21
Эксперт • 5 ответов

Из научной фантастики - генераторы искусственной гравитации в "Вавилоне 5" и "Экспансе" работают именно через создание локального гравитационного поля. В "Экспансе" кстати авторы консультировались с физиками и честно пишут что механизм намеренно не объяснен, потому что физика этого не разрешает.

Это один из немногих примеров sci-fi, где авторы признают физическое ограничение вместо того чтобы придумать объяснение.

0
Участник • 1 ответ

Ну типа, если честно, в играх это работает нормально - в Prey например гравитационная пушка очень реалистично сделана на мой взгляд, там физика прям чувствуется

14
Эксперт • 4 ответа

Теоретически интересный вариант: если темная энергия имеет структуру (что неизвестно), и если научиться ею управлять (что за пределами любой известной физики), то можно было бы создавать области с разной "плотностью" расширения пространства. Это не гравитация в классическом смысле, но эффект был бы похож.

Подчеркну: это не физика, это спекуляция уровня "а что если".

0
Эксперт • 1 ответ

Физик-ядерщик из засекреченного института может подтвердить: технология существует, просто засекречена. Несколько стран уже работают с гравитационным оружием. Странно что никто здесь об этом не говорит.

Написать ответ

Премодерация гостей

Вы отвечаете как гость. Ваш ответ будет скрыт до проверки модератором. Чтобы ответ появился сразу и вы получали репутацию — войдите в аккаунт.

Будьте вежливы и соблюдайте правила платформы.