03.09.2026 21:24
avshkol 48 12000 Источник
Когда две черные дыры сближаются по спирали и сливаются, значительная часть их массы может преобразоваться в энергию за очень короткий промежуток времени. Гравитационное излучение, испускаемое такими черными дырами, не распространяется по Вселенной мгновенно, а ограничено конечной скоростью распространения, скоростью света. Источник: Центр космических полетов Годдарда НАСА
Когда две черные дыры сближаются по спирали и сливаются, значительная часть их массы может преобразоваться в энергию за очень короткий промежуток времени. Гравитационное излучение, испускаемое такими черными дырами, не распространяется по Вселенной мгновенно, а ограничено конечной скоростью распространения, скоростью света. Источник: Центр космических полетов Годдарда НАСА

Ньютон полагал, что гравитация действует мгновенно, распространяясь с бесконечной скоростью. Эйнштейн показал обратное: гравитация не мгновенна.

Итан Сигел, 13 августа 2026

Ключевые тезисы:

  • Когда Исаак Ньютон впервые сформулировал свою теорию гравитации, он считал, что массы притягиваются друг к другу мгновенно, с любого расстояния во Вселенной.

  • Но оказалось, что никакие сигналы, даже гравитационные, не могут двигаться быстрее скорости света, которая является космическим предельным значением скорости для любых частиц и/или сил.

  • Для восстановления реальной картины в нашем понимании гравитации потребовалась эйнштейновская революция, и недавние наблюдения подтвердили, что скорость гравитации действительно равна скорости света. И вот как мы это узнали...

Солнечный свет, который мы видим сейчас, — это не тот свет, который испускается прямо сейчас! Мы видим свет, которому чуть больше восьми минут, поскольку Солнце находится на расстоянии около 150 миллионов километров, а летящий с огромной скоростью свет может перемещаться по Вселенной только с определенной скоростью: скоростью света. Но что насчет гравитации? Всё на Земле испытывает гравитационное притяжение Солнца, но исходит ли гравитация Солнца, которую ощущает Земля на своей орбите, прямо сейчас, в данный момент? Или же, подобно свету, мы испытываем гравитацию, исходящую из прошлого, соответствующую времени, необходимому гравитационному сигналу для преодоления этого космического расстояния?

Этот мысленный эксперимент весьма непрост для нашего разума. В конце концов, чем именно продиктовано поведение гравитации? Между гравитацией и электромагнетизмом нет фундаментальной связи; именно из последнего происходит понятие скорости света, так почему скорость гравитации должна иметь какое‑либо отношение к скорости света?

Как оказалось, несмотря на разные интуитивные представления о том, как должна вести себя гравитация, только эксперименты, измерения и наблюдения могут дать ответ на подобный вопрос о физической реальности. Эксперименты раскрыли перед нами нечто увлекательное, согласующееся с предсказаниями теории гравитации Эйнштейна (но не Ньютона): скорость гравитации не мгновенна, гравитация распространяется точно со скоростью света. И вот история того, как мы это узнали...

Когда происходит событие гравитационного микролинзирования, фоновый свет от звезды искажается и усиливается, когда значительная масса проходит через линию нашего взгляда на звезду или рядом с ней. Эффект гравитации искривляет пространство между светом и нашими глазами, создавая специфический сигнал, который раскрывает массу и скорость объекта. Только в случае идеального выравнивания наблюдателя, движущейся массы и фонового источника света временно создается кольцо: то же самое, что и кольцо Эйнштейна при идеальной конфигурации общего гравитационного линзирования. Источник: Ян Скоўрон / Астрономическая обсерватория, Варшавский университет
Когда происходит событие гравитационного микролинзирования, фоновый свет от звезды искажается и усиливается, когда значительная масса проходит через линию нашего взгляда на звезду или рядом с ней. Эффект гравитации искривляет пространство между светом и нашими глазами, создавая специфический сигнал, который раскрывает массу и скорость объекта. Только в случае идеального выравнивания наблюдателя, движущейся массы и фонового источника света временно создается кольцо: то же самое, что и кольцо Эйнштейна при идеальной конфигурации общего гравитационного линзирования. Источник: Ян Скоўрон / Астрономическая обсерватория, Варшавский университет

Начнем со скорости света. Первым человеком, который попытался её измерить, по крайней мере, согласно легенде, был Галилей. Он поставил эксперимент ночью, два человека находились на вершинах соседних гор, каждый с фонарем, в стиле «маяков Гондора». Один из них открывал свой фонарь, и когда второй видел его свет, он тоже открывал свой фонарь, после чего первый измерял, сколько прошло времени. К сожалению для Галилея, результаты казались мгновенными, ограниченными лишь скоростью человеческой реакции. В отличие от всех других количественных данных, которые записывал Галилей, он мог лишь утверждать, что скорость света была «быстрой».

Прорыв произошел только в 1676 году, когда Оле Рёмер предложил блестящую идею наблюдать за самой большой внутренней луной Юпитера, Ио, когда она проходила за Юпитером и появлялась из тени гигантской планеты. Поскольку свет должен пройти путь от Солнца до Ио, а затем от Ио обратно к нашим глазам, должна наблюдаться задержка между моментом, когда Ио геометрически покидает тень Юпитера, и моментом, когда прибывающий свет, отраженный от луны, становится наблюдаемым здесь, на Земле. Хотя измеренные Рёмером значения дали результат для скорости света, отличающийся примерно на 30% от фактического значения, это было первым измерением скорости света и первым убедительным доказательством того, что свет все‑таки движется с конечной скоростью.

Когда одна из лун Юпитера проходит за самой большой планетой нашей Солнечной системы, она попадает в тень планеты и темнеет. Когда солнечный свет снова начинает падать на луну, мы видим это не мгновенно, а спустя много минут: время, необходимое свету для путешествия от этой конкретной луны к нашим глазам. Здесь Ио вновь появляется из-за Юпитера, и это то же явление, которое Оле Рёмер использовал для первого измерения скорости света. В это время Европа и Ганимед парят справа. Источник: Роберт Дж. Модик
Когда одна из лун Юпитера проходит за самой большой планетой нашей Солнечной системы, она попадает в тень планеты и темнеет. Когда солнечный свет снова начинает падать на луну, мы видим это не мгновенно, а спустя много минут: время, необходимое свету для путешествия от этой конкретной луны к нашим глазам. Здесь Ио вновь появляется из‑за Юпитера, и это то же явление, которое Оле Рёмер использовал для первого измерения скорости света. В это время Европа и Ганимед парят справа. Источник: Роберт Дж. Модик

Работа Рёмера повлияла на ряд ведущих ученых того времени, включая Христиана Гюйгенса и Исаака Ньютона, которые предложили первые (но взаимно противоречащие) описания природы света: Гюйгенс разработал волновую теорию, а Ньютон — корпускулярную. Однако примерно через десятилетие после опыта Рёмера, когда Ньютон обратился к гравитации, то возможные идеи о конечной скорости гравитации были им отвергнуты. Вместо этого, согласно Ньютону, каждый массивный объект во Вселенной воздействовал с силой притяжения на каждый другой массивный объект во Вселенной, и это взаимодействие было мгновенным, происходило без какой‑либо задержки и на любых, даже бесконечных расстояниях.

Согласно Ньютону, сила гравитационного притяжения всегда пропорциональна произведению масс и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними. Если удалиться друг от друга в два раза дальше, гравитационная сила станет в четыре раза слабее. И если задаться вопросом, в каком направлении действует гравитационная сила, то она всегда направлена вдоль прямой линии, соединяющей эти две массы. Так Ньютон сформулировал свой закон всемирного тяготения, где математические орбиты, которые он вывел, точно соответствовали тому, как планеты двигались в пространстве.

Еще до того, как мы поняли, как работает закон гравитации, мы смогли установить, что любой объект, обращающийся вокруг другого, подчиняется второму закону Кеплера: он заметает равные площади за равные промежутки времени, что указывает на то, что он должен двигаться медленнее, когда находится дальше, и быстрее, когда ближе. В каждой точке орбиты планеты законы Кеплера диктуют, с какой скоростью эта планета должна двигаться. Источник: Gonfer/Wikimedia Commons, с использованием Mathematica
Еще до того, как мы поняли, как работает закон гравитации, мы смогли установить, что любой объект, обращающийся вокруг другого, подчиняется второму закону Кеплера: он заметает равные площади за равные промежутки времени, что указывает на то, что он должен двигаться медленнее, когда находится дальше, и быстрее, когда ближе. В каждой точке орбиты планеты законы Кеплера диктуют, с какой скоростью эта планета должна двигаться. Источник: Gonfer/Wikimedia Commons, с использованием Mathematica

Конечно, мы уже умели описывать движение планет вокруг Солнца: законы движения планет Кеплера существовали уже несколько десятилетий к моменту появления теории Ньютона. То, чего достиг Ньютон, было поистине замечательным: он выдвинул теорию гравитации, математическую модель, подчиняющуюся правилам, из которых можно вывести все законы Кеплера (и многие другие). Пока в каждый момент времени сила, действующая на любую планету, направлена непосредственно туда, где находится Солнце в этот конкретный момент, орбиты планет будут соответствовать наблюдаемым.

Ньютон также осознал нечто важное относительно того, что произошло бы, если бы гравитация не действовала на объекты мгновенно, например, между Солнцем и Землей. Если вместо этого позволить силе притяжения указывать туда, где Солнце находилось определенное время назад, например, ~8 минут назад с точки зрения планеты Земля, то полученные орбиты планет были бы совершенно неверными. Чтобы ньютоновское представление о гравитации имело шанс работать корректно, гравитационная сила должна была быть мгновенной. Если гравитация медленная, (даже если «медленная» означает, что она движется со скоростью света), ньютоновская гравитация не сработает.

Один из революционных аспектов релятивистского движения, выдвинутый Эйнштейном, но ранее разработанный Лоренцем, Фицджеральдом и другими, заключается в том, что быстро движущиеся объекты кажутся сжатыми в пространстве и растянутыми во времени. Чем быстрее вы движетесь относительно кого-то, находящегося в покое, тем более ваша длина кажется сокращенной, а время для внешнего мира кажется более замедленным. Эта картина релятивистской механики заменила старое ньютоновское представление о классической механике, но она также имеет огромные последствия для теорий, не являющихся релятивистски инвариантными, таких как ньютоновская гравитация. Источник: C. Renshaw, IEEE, 1996
Один из революционных аспектов релятивистского движения, выдвинутый Эйнштейном, но ранее разработанный Лоренцем, Фицджеральдом и другими, заключается в том, что быстро движущиеся объекты кажутся сжатыми в пространстве и растянутыми во времени. Чем быстрее вы движетесь относительно кого‑то, находящегося в покое, тем более ваша длина кажется сокращенной, а время для внешнего мира кажется более замедленным. Эта картина релятивистской механики заменила старое ньютоновское представление о классической механике, но она также имеет огромные последствия для теорий, не являющихся релятивистски инвариантными, таких как ньютоновская гравитация. Источник: C. Renshaw, IEEE, 1996

В течение сотен лет ньютоновская теория гравитации могла решать любую механическую задачу, которую природа (и люди) ей подбрасывали. Когда орбита Урана, казалось, нарушала законы Кеплера, это было захватывающей подсказкой, что, возможно, Ньютон наконец‑то ошибся в чем‑то, но это оказалось не так. Вместо этого там присутствовала дополнительная масса в виде планеты Нептун, которая и вызывала ранее необъяснимые ускорения в орбите Урана. Как только Нептун был открыт и его положение и масса стали известны, эта загадка исчезла.

Но успехи теории Ньютона длились не вечно. Первая настоящая подсказка появилась с открытием специальной теории относительности и представлением о том, что пространство и время на самом деле не являются абсолютными величинами, а то, как мы их наблюдаем, очень сильно зависит от нашего движения и местоположения. В частности, чем быстрее мы движемся в пространстве, тем медленнее, кажется, идут часы и тем короче кажутся расстояния. Как описали это Фицджеральд и Лоренц, работавшие более чем за десятилетие до Эйнштейна:

  • расстояния сокращаются

  • и время замедляется

тем значительнее, чем ближе вы приближаетесь к скорости света. Было обнаружено, что нестабильные частицы, которые распадаются с определенным периодом полураспада, живут дольше, если движутся с высокими скоростями. Это привело к революционному выводу: пространство и время не могут быть абсолютными, они должны быть относительными для каждого уникального наблюдателя.

Хотя все планеты в Солнечной системе обращаются вокруг Солнца в одном направлении, Венера уникальным образом вращается вокруг своей оси в противоположном направлении. За каждый оборот, совершаемый Венерой, хотя она и является самой медленно вращающейся планетой, она переживает примерно два «дня» восходов и закатов солнца. Источник: НАСА/JPL
Хотя все планеты в Солнечной системе обращаются вокруг Солнца в одном направлении, Венера уникальным образом вращается вокруг своей оси в противоположном направлении. За каждый оборот, совершаемый Венерой, хотя она и является самой медленно вращающейся планетой, она переживает примерно два «дня» восходов и закатов солнца. Источник: НАСА/JPL

Если это верно, и разные наблюдатели, движущиеся с разными скоростями и/или находящиеся в разных местах, не могут согласовать такие вещи, как расстояния и время, то как представление Ньютона о гравитации может быть правильным? Если кто‑то на Земле и кто‑то на Солнце не могут договориться о том, который сейчас час или в какой момент происходит «событие», то как что‑то, даже сила, которую создаёт гравитация, может действовать между ними мгновенно? Кажется, что относительность и понятие «мгновенности» не могут одновременно применяться к разным наблюдателям; здесь должно быть какое‑то несоответствие.

Один из способов подумать об этом — рассмотреть абсурдную, но полезную загадку: представьте, что каким‑то образом всемогущее существо способно мгновенно удалить Солнце из нашей Вселенной. Что испытал бы человек, живущий на Земле, в результате этого события?

Что касается света, то мы знаем, что он продолжал бы прибывать еще около 8 минут, и Солнце стало бы тёмным, исчезло, только тогда, когда этот свет перестал бы достигать нас. Другие планеты тоже показались бы тёмными с нашей точки зрения только после того, как солнечный свет перестал бы:

  • достигать их,

  • отражаться от них,

  • и, наконец, перестал достигать наших глаз.

Но что насчет гравитации? Прекратилась бы она мгновенно? Полетели бы все планеты, астероиды, кометы и объекты пояса Койпера по прямой линии все сразу? Или же они продолжали бы вращаться некоторое время, продолжая свой гравитационный танец в блаженном неведении, пока эффект гравитации наконец не достиг бы их?

В отличие от картины, которую создал Ньютон о мгновенных силах вдоль линии, соединяющей две массы, Эйнштейн представил гравитацию как искривленную ткань пространства-времени, где отдельные частицы движутся через это искривленное пространство в соответствии с предсказаниями общей теории относительности. В картине Эйнштейна гравитация вовсе не мгновенна, а должна распространяться с ограниченной скоростью: скоростью гравитации, которая идентична скорости света. В отличие от обычных волн, для распространения гравитационных волн не требуется никакой среды. Источник: Научное сотрудничество LIGO, Т. Пайл, Калтех/МИТ
В отличие от картины, которую создал Ньютон о мгновенных силах вдоль линии, соединяющей две массы, Эйнштейн представил гравитацию как искривленную ткань пространства‑времени, где отдельные частицы движутся через это искривленное пространство в соответствии с предсказаниями общей теории относительности. В картине Эйнштейна гравитация вовсе не мгновенна, а должна распространяться с ограниченной скоростью: скоростью гравитации, которая идентична скорости света. В отличие от обычных волн, для распространения гравитационных волн не требуется никакой среды. Источник: Научное сотрудничество LIGO, Т. Пайл, Калтех/МИТ

Проблема, согласно Эйнштейну, заключается в том, что вся картина мира Ньютона должна быть отброшена, пересмотрена и заменена, чтобы Вселенная обрела смысл. Во Вселенной, где пространство и время не являются абсолютными величинами, а относительны для любого наблюдателя, гравитация больше не может рассматриваться как прямолинейная, мгновенная сила, соединяющая любые две точки во Вселенной. В качестве жизнеспособной альтернативы Эйнштейн выдвинул модель, где пространство и время сплетены вместе в то, что он показал как неразделимую четырехмерную ткань. Эта ткань деформировалась бы не только наличием масс, но и всеми формами материи и энергии, где бы и когда бы они ни находились.

И, как следствие этого, вместо того чтобы планеты вращались вокруг Солнца из‑за невидимой силы, они просто движутся по искривлённой траектории, определяемой искривлённой, искажённой тканью пространства‑времени.

Это эйнштейновское представление о гравитации привело к кардинально иному набору уравнений по сравнению с ньютоновскими, и вместо этого предсказывало, что гравитация не только распространяется с конечной скоростью, но что эта скорость, скорость гравитации, должна быть точно равна скорости света. Если бы мы внезапно «щелчком пальцев» заставили Солнце исчезнуть, эта ткань пространства‑времени «захлопнулась» бы обратно в плоское состояние так же, как поверхность воды восстанавливается обратно после падения камня в бассейн. Она пришла бы в равновесие, но изменения поверхности происходили бы в виде ряби или волн, и они распространялись бы только с конечной скоростью, равной скорости света.

Скорость орбитального затухания двойного пульсара сильно зависит от скорости гравитации и орбитальных параметров двойной системы. Мы использовали данные двойных пульсаров, чтобы фиксировать скорость гравитации, равной скорости света, с точностью 99,8%, и сделать вывод о существовании гравитационных волн за десятилетия до того, как их обнаружили LIGO и Virgo. Здесь проиллюстрирован двойной пульсар J0737-3039, с наблюдаемой релятивистской временной задержкой, показанной справа. Источник: М. Кремер/Институт радиоастрономии общества Макса Планка
Скорость орбитального затухания двойного пульсара сильно зависит от скорости гравитации и орбитальных параметров двойной системы. Мы использовали данные двойных пульсаров, чтобы фиксировать скорость гравитации, равной скорости света, с точностью 99,8%, и сделать вывод о существовании гравитационных волн за десятилетия до того, как их обнаружили LIGO и Virgo. Здесь проиллюстрирован двойной пульсар J0737-3039, с наблюдаемой релятивистской временной задержкой, показанной справа. Источник: М. Кремер/Институт радиоастрономии общества Макса Планка

В течение многих лет у нас были косвенные оценки скорости распространения гравитации, но не было ничего, что измеряло бы эту рябь напрямую. Мы измерили, как изменялись орбиты двух пульсирующих нейтронных звезд, когда они вращались друг вокруг друга, определив, что энергия излучается с конечной скоростью, скоростью света, с точностью до 99,8%. Подобно тому, как тень Юпитера загораживает свет, гравитация Юпитера может искривлять фоновый источник света, и 2002 году в линию выстроились Земля, Юпитер и далекий квазар. Гравитационное искривление света квазара из‑за Юпитера дало нам еще одно независимое измерение скорости гравитации: это снова скорость света, но с погрешностью ~20%.

Всё это начало драматически меняться в 2015 году, когда первые усовершенствованные детекторы гравитационных волн (LIGO) поймали первые сигналы. Поскольку первые гравитационные волны от сливающихся черных дыр путешествовали по Вселенной, пройдя путь более миллиарда световых лет для нашего первого обнаружения, они прибыли на наши тогдашние два детектора гравитационных волн с разницей всего в миллисекунды, небольшой, но значительной разницей. Поскольку они находятся в разных точках Земли, мы и ожидали немного различающееся время прибытия, если бы гравитация распространялась с конечной скоростью, но не ожидали бы никакой разницы, если бы она была мгновенной. Для каждого события гравитационных волн скорость света согласуется с наблюдаемым временем прибытия волн.

Сигнал от события гравитационных волн GW190521, зарегистрированный всеми тремя активными детекторами гравитационных волн на тот момент: LIGO Hanford, LIGO Livingston и Virgo. Полная длительность сигнала составила всего ~13 миллисекунд, но этот сигнал представляет собой энергетический эквивалент 8 солнечных масс, преобразованных в чистую энергию через соотношение Эйнштейна E = mc2. Это одно из самых массивных слияний черных дыр, когда-либо непосредственно наблюдаемых, и его местоположение можно было точно определить, потому что одновременно работали три детектора гравитационных волн, чувствительные к поляризации. Необработанные данные и теоретические предсказания, показанные в верхних 3 панелях, невероятны тем, насколько хорошо они совпадают, четко демонстрируя наличие волнового паттерна. Источник: Р. Эбботт и др. (Научное сотрудничество LIGO и Сотрудничество Virgo), Phys. Rev. Lett., 2020
Сигнал от события гравитационных волн GW190521, зарегистрированный всеми тремя активными детекторами гравитационных волн на тот момент: LIGO Hanford, LIGO Livingston и Virgo. Полная длительность сигнала составила всего ~13 миллисекунд, но этот сигнал представляет собой энергетический эквивалент 8 солнечных масс, преобразованных в чистую энергию через соотношение Эйнштейна E = mc2. Это одно из самых массивных слияний черных дыр, когда‑либо непосредственно наблюдаемых, и его местоположение можно было точно определить, потому что одновременно работали три детектора гравитационных волн, чувствительные к поляризации. Необработанные данные и теоретические предсказания, показанные в верхних 3 панелях, невероятны тем, насколько хорошо они совпадают, четко демонстрируя наличие волнового паттерна. Источник: Р. Эбботт и др. (Научное сотрудничество LIGO и Сотрудничество Virgo), Phys. Rev. Lett., 2020

Но в 2017 году произошло нечто, что превзошло все наши предыдущие измерения, как прямые, так и косвенные. С расстояния ~130 миллионов световых лет гравитационно‑волновой сигнал достиг трёх наших детекторов, работавших в то время: двух детекторов LIGO и детектора Virgo. Он начался с небольшой, но обнаружимой амплитуды, затем увеличил мощность, становясь выше по частоте, что соответствовало двум объектам низкой массы, вероятно, нейтронным звездам, сближающимся по спирали и сливающимся. Всего через несколько секунд сигнал гравитационных волн достиг пика, а затем прекратился, сигнализируя о завершении слияния. И затем, всего через 1,7 секунды, прибыл первый признак света: высокоэнергетический сигнал, зарегистрированный как гамма‑всплеск.

Понадобилось около 130 миллионов лет, чтобы и гравитационные волны, и свет от этого события прошли через Вселенную, и они прибыли точно в одно и то же время, с разницей не более 1,7 секунды. Это означает, что самое большое различие, если скорость света и скорость гравитации различаются, составляет не более чем 1 часть на квадриллион (1015), или что эти две скорости идентичны на 99,9999999999999%. Во многих отношениях это самое точное измерение космической скорости, когда‑либо сделанное. Гравитация действительно движется с конечной скоростью, и эта скорость идентична скорости света.

В последние моменты слияния две нейтронные звезды не просто испускают гравитационные волны, но и производят фантастической силы взрыв, который отдаётся эхом по всему электромагнитному спектру. Образуют ли они стабильную нейтронную звезду или черную дыру (как слияние 2019 года), или нейтронную звезду, которая затем превращается в черную дыру (как слияние 2017 года), будет зависеть от таких факторов, как общая масса предшественников-нейтронных звезд и их комбинированный спин. В этих событиях производится огромное количество тяжелых элементов. Источник: Университет Уорвика/Марк Гарлик
В последние моменты слияния две нейтронные звезды не просто испускают гравитационные волны, но и производят фантастической силы взрыв, который отдаётся эхом по всему электромагнитному спектру. Образуют ли они стабильную нейтронную звезду или черную дыру (как слияние 2019 года), или нейтронную звезду, которая затем превращается в черную дыру (как слияние 2017 года), будет зависеть от таких факторов, как общая масса предшественников‑нейтронных звезд и их комбинированный спин. В этих событиях производится огромное количество тяжелых элементов. Источник: Университет Уорвика/Марк Гарлик

С современной точки зрения это имеет смысл, поскольку любая безмассовая форма излучения, будь то частица или волна, должна двигаться точно с предельной скоростью для всех безмассовых величин: скоростью света в вакууме. То, что начиналось как предположение, основанное на необходимости самосогласованности наших теорий, теперь непосредственно подтверждено наблюдениями. Первоначальное представление Ньютона о гравитации не выдерживает проверки, так как гравитация не является мгновенной силой. Вместо этого результаты согласуются с Эйнштейном: гравитация распространяется с конечной скоростью, и скорость гравитации точно равна скорости света. Фактически, совпадение гравитационных и электромагнитных сигналов также обеспечивает одно из самых строгих ограничений на возможные массы покоя гравитона и фотона; они согласуются с нулем и, если они всё же ненулевые, то должны быть невероятно малы.

Наконец‑то мы знаем, что произошло бы, если бы мы могли каким‑то образом заставить Солнце исчезнуть: последний свет от Солнца продолжал бы удаляться от него со скоростью света, и оно стало бы темным только тогда, когда свет перестал бы прибывать. Аналогично, гравитация вела бы себя таким же образом, причем гравитационные эффекты Солнца продолжали бы влиять на планеты, астероиды и все другие объекты в галактике до тех пор, пока его гравитационный сигнал не перестал бы прибывать. Меркурий первым улетел бы по прямой линии, за ним последовали бы Венера, Земля и все остальные вращающиеся массы в порядке их удаления от Солнца. Свет перестал бы прибывать точно в то же время, когда прекратились бы гравитационные эффекты. Как мы теперь достоверно знаем, гравитация и свет действительно движутся с абсолютно одинаковыми скоростями.

Эта статья была впервые опубликована в сентябре 2023 года. Обновлена в августе 2026 года.

Комментарии (48)


  1. ceresian
    03.09.2026 22:09
    #30394250

    А если злобные инопланетяне подберут нужное время для исчезновения Солнца и планеты будут в подходящей конфигурации относительно друг друга, они столкнутся летя по прямой линии.

    И прикол в том что если будут сталкиваться Меркурии и Марс, это произойдет быстрее если будут сталкиваться Земля и Марс, с разницей почти в два раза.

    Вот такой Меркурий шустрый.


  1. kauri_39
    03.09.2026 22:09
    #30394642

    Чтобы рассуждать о скорости распространения гравитации, надо прежде всего знать, что это такое, чем она вызывается. И надо знать, чем является 3-мерное пространство - абсолютной пустотой по Демокриту, вакуумом, или средой - эфиром по Ньютону и Риману. Очевидно, средой, поскольку её эквивалентом уже является математическая модель Эйнштейна - пространство-время. И ею же является физический вакуум - как нулевые колебания квантовых полей. А в этой энергетически плотной среде могут быть не только поперечные гравитационные волны, регистрируемые интерферометром конструкции Майкельсона, но и продольные волны.

    Понятно, что продольные волны быстрее поперечных, то есть имеют сверхсветовую скорость распространения. С такой скоростью улетают от нас за космологический горизонт галактики вместе с расширяющейся средой. То есть ничего удивительного в этом нет. Массивные тела не могут исчезать мгновенно вместе со своим гравитационным полем. На изменения их гравитационного потенциала при их движении успевают реагировать другие связанные с ними тела. Но масса системы тел может изменяться почти мгновенно, как при слиянии пары чёрных дыр. Пока они кружатся вокруг общего центра тяжести и сближаются, они излучают поперечные гравиволны с нарастающей частотой. Но в момент слияния часть их массы "экранируется", и масса итоговой ЧД становится меньше суммы масс исходных ЧД. Скорей всего, в этот момент испускается сверхсветовая продольная волна уплотнения среды (физического вакуума, эфира). Регистрировать эти волны ещё предстоит научиться.


    1. VIUIoQsDlyUAz5
      03.09.2026 22:09
      #30394954

      Очевидно, средой

      Не очевидно и точно не средой. Как минимум, не материальной средой в общепринятом понимании, а другие понимания необходимо явно уточнять.

      Понятно, что продольные волны быстрее поперечных

      Не понятно и в обычной ОТО продольных гравитационных волн не существует. А если бы и существовали, то разница в их скорости ни из чего не следует.

      имеют сверхсветовую скорость распространения. С такой скоростью улетают от нас за космологический горизонт галактики вместе с расширяющейся средой

      Очень щекотливое заявление, прочитав которое можно подумать, что существуют какие-то сверхсветовые галактики. Здесь, по-хорошему, нужно отметить, что т.к. у галактик есть масса, то двигаться они могут лишь медленнее скорости света.

      Ну и вывод

      Скорей всего, в этот момент испускается сверхсветовая продольная волна уплотнения среды (физического вакуума, эфира).

      закономерно ни из чего не следует.


      1. kauri_39
        03.09.2026 22:09
        #30395828

        Метод исключённого третьего не даёт иных вариантов: или 0 или 1, или пустота или среда. Для меня очевидно - среда, а дальше следует уточнение её свойств, с чем Вы согласны. Чтобы свойства среды соответствовали её проявлениям в гравитации, в движении тел, в расширении Вселенной она должна иметь огромную плотность (как и плотность энергии физического вакуума) и состоять из плотных, взаимно сжатых квантов среды.

        Продольные волны быстрее поперечных в силу их известного различия. В первых волнах кванты среды движутся вдоль вектора распространения волн, во вторых волнах - поперёк вектора их распространения. Пример: продольные звуковые волны в воде быстрее поперечных волн на поверхности воды.

        Из существования космологического горизонта событий вовсе не следует существование "каких-то сверхсветовых галактик". Все галактики имеют обычные досветовые скорости движения сквозь окружающую их среду (сквозь физический вакуум). А вот скорость движения самой среды при её расширении достигает сверхсветовых скоростей на достаточно больших расстояниях между условно выбранными точками. Радиус сферы Хаббла вокруг нас в стандартной космологической модели составляет 14,4 млрд световых лет. За пределами этой сферы все объекты удаляются от нас со сверхсветовой скоростью.

        Кстати, существование горизонта событий вокруг сингулярностей чёрных дыр тоже говорит о том, что среда за этим горизонтом втекает в сингулярности со сверхсветовой скоростью. Именно так физики моделируют гравитацию чёрной дыры. Например, у израильского физика Штейнхауэра роль квантованной среды, втекающей в сингулярность, играли ускоренно движущиеся переохлаждённые атомы рубидия. А горизонтом событий в ней была граница, за которой звуковые квазичастицы фононы, движущиеся навстречу этой среде, уносились ею к условной "сингулярности".


        1. black_warlock_iv
          03.09.2026 22:09
          #30398648

          Пространство является, внезапно, пространством. Это не пустота, не среда и не вакуум. И пространство здесь не уникально. Роман Достоевского “Идиот”, например, тоже не является ни пустотой, ни средой, ни вакуумом.


          1. kauri_39
            03.09.2026 22:09
            #30399166

            Аналогия с пространством не самая удачная. А метод исключённого третьего никто не отменял. Если его применить к роману Достоевского "Идиот", то выбирать надо будет из двух взаимно исключающий определений этого произведения: это проза или поэзия. Так и два взаимно исключающих определения пространства - это пустота, ни на что не влияющая, или среда, влияющая на материю в ней. Всё просто.


            1. black_warlock_iv
              03.09.2026 22:09
              #30399188

              Утверждать, что пространство это либо пустота либо среда так же глупо как утверждать, что пространство это либо проза либо поэзия. В любом случае вы непонятно на основе чего пытаетесь связать одну вещь с совершенно другими вещами.


              1. kauri_39
                03.09.2026 22:09
                #30399344

                Вам не понятно, что метод исключённого третьего можно применять к определению совершенно разных вещей? Это же часть логики, а она универсальна, как и её частный случай - математика. Нужно только не перепутать, какие взаимно исключающие определения соответствуют анализируемой вещи. Пространство точно не является романом Достоевского "Идиот", поэтому у первого и у второго совершенно разные взаимно исключающие определения. Верным из них является только одно из двух для каждой вещи.


                1. black_warlock_iv
                  03.09.2026 22:09
                  #30399786

                  По той же причине пространство не является пустотой или средой: у них взаимно исключащие определения.


                  1. kauri_39
                    03.09.2026 22:09
                    #30400224

                    Следуя вашей логике, роман Достоевского "Идиот" не может быть прозой или поэзией, а на выходе логической микросхемы не может быть 0 или 1.

                    Микросхему, дающую на выходе пол-уровня, или выбрасывают или смотрят, что её "сажает" по выходу. Нашу логику тоже могут "сажать" эмоции...


                    1. black_warlock_iv
                      03.09.2026 22:09
                      #30400800

                      Роман может быть прозой, потому что определение романа не исключает этого. Определение пространства исключает возможность пространству быть пустотой. То же самое со средой.


                      1. kauri_39
                        03.09.2026 22:09
                        #30400944

                        Придётся считать, что у вас по этому вопросу особая логика, метод исключённого третьего в ней не работает.


    1. LinkToOS
      03.09.2026 22:09
      #30395036

      Понятно, что продольные волны быстрее поперечных, то есть имеют сверхсветовую скорость распространения.

      “Продольная волна, распространяющаяся со сверхсветовой скоростью” - это чисто умозрительное представление.


      1. kauri_39
        03.09.2026 22:09
        #30396424

        Да, до практики дело ещё не дошло. Но дойдёт, это носитель информации между взрослыми цивилизациями в их вселенской системе. Такое у них "сверхсветовое зрение", а мы пока - как слепые котята...


  1. net_racoon
    03.09.2026 22:09
    #30394892

    Непонятно почему вселенная может расширяться быстрее скорости света, а гравитационные волны в ней распространяются с ограниченной скоростью.


    1. YMA
      03.09.2026 22:09
      #30395118

      А какая в этом проблема?

      Даже на обывательском уровне - представляем вселенную как воздушный шарик, и начинаем надувать его "темной энергией" так быстро, что дальние участки оболочки удаляются друг от друга со сверхзвуковой скоростью. При этом волны по поверхности шарика по прежнему распространяются не быстрее скорости звука в оболочке (скорость света в нашей вселенной), и оболочка не рвется пока что - на малых масштабах скорость растягивания невелика.

      Да, отсюда ненавязчиво проглядывает теория эфира - но мы пока ее под коврик заметем.


      1. net_racoon
        03.09.2026 22:09
        #30395648

        Почему в этом случае законы вселенной не подстраиваются под ограничения как в других случаях? Науч-поп отвечает на это, что ну типа это сама Вселенная расширяется и на нее это ограничение не распространятся, тогда непонятно почему распространяется на гравитационные волны, это же тоже изменение геометрии пространства.


        1. kpmy
          03.09.2026 22:09
          #30397206

          Ну она же не субъектно расширяет себя, просто вся гравитирующая материя (а это и есть объём вселенной) ускоренно разлетается от "центра", общий стационарный гравитационный фон меняется, значит меняется и метрика в каждой точке. Но заметно это будет только там, где нет локального, более сильного фона звезды или галактики. Например, в пустотах, где есть только реликтовое излучение. Вот оно там и краснеет, ибо метрика под ним изменилась.

          Осталось только представить себе, как от вас со скоростью света улетает Юпитер и сила его гравитации падает каждую секунду по закону обратных квадратов на 1/(c^2), но не быстрее. В какой-то момент гравитация чего-то другого станет сильнее. Но если там вдруг два Юпитера закружатся в слиянии, теряя массу, эти возмущения в гравитационном фоне распространятся к вам, но они будут сильнее, потому что волна энергию сохраняет лучше. Но скорость волны всё равно будет равна скорости света.


        1. YMA
          03.09.2026 22:09
          #30400966

          Не совсем понял, в чем проблема с законами вселенной? Если что, есть наблюдаемый факт https://ru.wikipedia.org/wiki/Космологическое_красное_смещение - который вполне вписывается в теорию расширяющегося пространства.


    1. NickN12
      03.09.2026 22:09
      #30396672

      Именно потому что свет распространяется В вселенной, а сама вселенная расширяется не В


    1. avshkol Автор
      03.09.2026 22:09
      #30399408

      Вселенная не расширяется быстрее скорости света - просто в ней существует для нас, как наблюдателя, горизонт, который отдаляется быстрее, чем скорость света... Но при этом нет ничего, что бы разогналось до скорости превышающей скорость света - просто между нами и этим горизонтом самого пространства добавляется столько, что свет не успевает его преодолевать...


  1. tas
    03.09.2026 22:09
    #30394930

    Эх! Столько книг по фантастике использовали гравитацию как аксиому, на которой базируется мгновенная связь в Галактическом масштабе и теперь вот такой облом.


    1. YMA
      03.09.2026 22:09
      #30395128

      Придется переделывать галактические передатчики на "скручивание" вселенной.

      (свернуть пространство так, чтобы наше местоположение "коснулось" местоположения в миллионах световых лет от нас, сделать "дырку" туда, пропихнуть туда пакет данных, "отпустить" пространство). Спецэффектами пренебречь. ;)


      1. Arhangel12
        03.09.2026 22:09
        #30395684

        Вавилон-5 сериал, связь именно так и работала. Открываешь гиперпространственный канал и лучем передаешь инфу...


      1. avshkol Автор
        03.09.2026 22:09
        #30399412

        Но изменять геометрию пространства-времени мы тоже сможем не быстрее скорости света... И любое такое изменение требует огромной энергии...

        Другое дело, если мы верим в существование червоточин, то такая червоточина должна была остаться со времен Большого взрыва, осталось ее найти (найти оба конца) и передавать по ней фотоны туда и обратно )))


  1. rudnyi
    03.09.2026 22:09
    #30394940

    Все таки осталось непонятно, что происходит с небесной механикой, которая построена по Ньютону. Из статьи следует, что должна быть новая небесная механика для расчета движения планет вокруг Солнца. Есть ли статьи, где движение планет вокруг Солнца рассчитываются в рамках общей теории относительности?


    1. ildarz
      03.09.2026 22:09
      #30395214

      Таким статьям уже за сотню лет перевалило, одно из первых подтверждений ОТО - объяснение аномалии в орбите Меркурия.


      1. rudnyi
        03.09.2026 22:09
        #30395270

        Вы говорите про другое.

        Рассмотрение Солнечной системы началось с вопроса стабильности Солнечной системы, Так, Ньютон посчитал, что в силу взаимного притяжения планет Солнечная система нестабильна и это является доказательством наличия Создателя, который следит, чтобы планеты не разлетались в стороны. Лаплас доказал одну теорему, из которой следовало, что Солнечная система стабильна, и отсюда идет его известный ответ Наполеону.

        Однако радость была преждевременна, поскольку, как оказалось, все сложнее, и спор о стабильности Солнечной системы идет вплоть до настоящего времени. Мой вопрос в том, на какую физическую теорию используют физики в настоящее время при рассмотрении этой проблемы.


  1. LinkToOS
    03.09.2026 22:09
    #30395024

    Меркурий первым улетел бы по прямой линии

    Надо было нарисовать анимацию, показывающую векторы силы гравитации - от Солнца, планет, центра Галактики, (центра Вселенной, и темной материи). А потому убрать вектор силы от Солнца, и показать как сбалансируется система после этого. Чисто умозрительно сложно представить что куда полетит, после исчезновения силы притяжения идущей от Солнца.


    1. avshkol Автор
      03.09.2026 22:09
      #30398938

      В первый момент будут пытаться лететь прямо, по касательной к орбите. Но потом орбиты начнут отклоняться, возможно, соберутся вокруг двойной планетной системы Юпитер-Сатурн?..


  1. ildarz
    03.09.2026 22:09
    #30395210

    TL;DR - очередное рутинное подтверждение СТО, расходимся.


    1. black_warlock_iv
      03.09.2026 22:09
      #30398676

      ОТО. Хотя косвенно и СТО.


  1. vladmirvladmir
    03.09.2026 22:09
    #30396384

    Материал идеален, создан для сравнения с различными изображениями и пояснениями.


  1. Georgy9
    03.09.2026 22:09
    #30396482

    Мысленные эксперименты – это путь к разрыву с реальностью, ибо именно реальность является арбитром всех наших умственных вызовов и поединков. Вот как в анекдоте:

    – Холмс, что будет, если в коробку Шредингера посадить не кота, а... кошку?

    – Элементарно, Ватсон! При любом исходе опыта кошка останется жива.

    – Но почему, Холмс?

    – Так ведь у нее семь жизней.

    – Но это же просто народный фольклор!

    – Так ведь и этот мысленный эксперимент – тоже лишь физический фольклор.

    Так и здесь: "Один из способов подумать об этом — рассмотреть абсурдную, но полезную загадку: представьте, что каким‑то образом всемогущее существо способно мгновенно удалить Солнце из нашей Вселенной". Это эксперимент? Нет, это спекуляция.

    ФИЗИЧЕСКИ Солнце не может исчезнуть, принцип сохранения энергии не позволяет, даже если материальное Солнце превратится полностью в энергию, это не будет исчезновением. Ткань пространства-времени едина и неразрывна, поэтому Ньютон был прав, а его наследники в XX веке заплутали в математических дебрях и плутают до сих пор.

    Мысленное моделирование (так же как и мысленные эксперименты) иногда может приводить к интуитивным прорывам по принципу "заткнись и считай", но в результате не дает понимания реальных механизмов явлений – только описывающие их формулы. В результате теоретическая физика и космология, каждая своим путем, сотню лет шествовали в один тупик и теперь не знают как из него выбраться – вместо возвращения в ту точку, где свернули не туда, придумывают все больше спекулятивных теорий, виртуальных частиц и материй.

    Недаром Ли Смолин в своей книге “Неприятности с физикой…” назвал своих коллег-ровесников "потерянным поколением", потому что они пришли в науку в 70-х в надежде продолжить дело великих ученых, некоторые даже работают в тех же кабинетах, но за несколько десятилетий они не продвинулись фактически ни на йоту в фундаментальных вопросах.


    1. avshkol Автор
      03.09.2026 22:09
      #30398926

      Ну хорошо, электрон и позитрон, обладающие массой и искривлявшие пространство, аннигилировали - как быстро искривление пространства разгладится?

      И в какой тупик шествовали теоретическая физика и космология, где они свернули не туда, и что было бы "туда"?


      1. Georgy9
        03.09.2026 22:09
        #30398946

        Аннигилировали – не значит исчезли, остались фотоны, обладающие массой, эквивалентной "исчезнувшей". По большому счету ничего не поменялось.


        1. avshkol Автор
          03.09.2026 22:09
          #30399388

          Но эффект уменьшения массы при слиянии ЧД существует, и эта энергия как раз превращается в т.ч. в гравитационные волны, которые и движутся со скоростью света, что и было недавно подтверждено.

          Так что мысленный эксперимент с исчезновением Солнца имеет отсылки к реальным процессам...


          1. Georgy9
            03.09.2026 22:09
            #30399438

            Да, кажется, что в этом что-то есть, вроде как масса исчезает, превращаясь в гравитационные волны, но точно так же масса уносится и обычным излучением. Суть остается прежней – ничего не исчезает бесследно, не может остаться "дырка" в пространстве. И не надо забывать о том, что распространение гравитации (взаимодействия тел, обладающих массой) и гравитационных волн (как "ряби" пространства-времени) – это не одно и то же.


      1. black_warlock_iv
        03.09.2026 22:09
        #30398954

        Искривляет не масса, а энергия. Она никуда не девается при аннигиляции. Тем не менее вопрос об исчезновении Солнца имеет смысл, если рассматривать линеаризованную гравитацию.


        1. Georgy9
          03.09.2026 22:09
          #30399024

          Не имеет смысла, ибо ничто бесследно не исчезает. Либо мы исследуем физическую реальность, либо уходим в умственные спекуляции, не имеющие к ней никакого отношения.


          1. black_warlock_iv
            03.09.2026 22:09
            #30399178

            Для линейной теории имеет. Дело в том, что физическое решение, удовлетворяющее всем нужным законам сохранения, можно представить как суперпозицию решений, которые этим законам не удовлетворяют. Поэтому полезно знать что бывает в “невозможных ситуациях”, когда например электрический заряд мгновенно исчез — основываясь на них легко сообразить что будет уже в возможной ситуации.


            1. Georgy9
              03.09.2026 22:09
              #30399214

              Представить-то можно, но суперпозиции это ни разу не физическое явление, а математический трюк, его можно эмулировать и на обычном компьютере. Писали здесь и здесь, что иногда получается ненамного медленнее, а то и быстрее.


              1. black_warlock_iv
                03.09.2026 22:09
                #30399802

                Эм. Вы что, бот? Причём тут квантовые компьютеры? Кажется вы стриггерились на слово “суперпозиция”. Суперпозиция решений линейной теории типа классической электродинамики не имеет отношения к квантомеханической суперпозиции.

                Принцип суперпозиции


                1. Georgy9
                  03.09.2026 22:09
                  #30400180

                  Эм. Вы что, бот?

                  Аналогичное подозрение. Там, куда вы ссылаетесь, прямым текстом: "При́нцип суперпози́ции — допущение, согласно которому...". Именно об этом я и сказал: "суперпозиции это ни разу не физическое явление, а математический трюк".

                  Давайте завершим дискуссию. Для меня предел возможности дискуссии проходит там, где человек начинает защищать свое мнение не потому, что считает его верным, а потому что оно его.


      1. Georgy9
        03.09.2026 22:09
        #30399010

        На последующие вопросы так просто не ответить, но проблема прежде всего в математизации физики в ущерб пониманию, как я уже сказал, реальных механизмов явлений. Пока естествоиспытатели не понимали реальную "конструкцию" Солнечной системы, они не могли понять, какими уравнениями следует пользоваться и изобретали все более сложные схемы, вот так же как сегодня это происходит и в физике, и в космологии.

        Например, пока физики не поймут, почему происходит квантование, чем оно вызывается, вся квантовая "теория" будет висеть в воздухе, пусть даже ее формулы и работают. То же самое и с многочисленной виртуальщиной, как в строении материи, так и в устройстве Вселенной.

        Есть определенные прорывы в некоторых направлениях, далекие от мейнстрима и поэтому не признаваемые, я их отслеживаю, но такое впечатление, что человечеству еще рановато делать этот следующий шаг, где энергии на порядки выше, сначала оно должно победить животное в себе, нельзя обезьяну с гранатой допускать к оружию, которое может уничтожить всю Землю.

        "Над чем бы ученые ни работали, у них все равно получается оружие" (К.Воннегут)


        1. avshkol Автор
          03.09.2026 22:09
          #30399400

          Например, пока физики не поймут, почему происходит квантование, чем оно вызывается, вся квантовая "теория" будет висеть в воздухе, пусть даже ее формулы и работают.

          У меня был перевод статьи Итана 10 мифов о квантовой Вселенной - он утверждает (как и многие физики), что квантование в квантовой физике - далеко не самый главный или определяющий процесс... Хотя квантование и дало название этой преобладающей сейчас отрасли физики...


          1. Georgy9
            03.09.2026 22:09
            #30399416

            А вот это уже попытка физиков отгородиться от нерешенной проблемы, мол, у нас есть дела поважнее))

            Но дело в том, что квантование и квантовые эффекты куда только не пихают сейчас, где надо и не надо (например, пытаясь объяснить функционирование мозга и сознания), в то же время не понимая сути явления. Это беда.


  1. avshkol Автор
    03.09.2026 22:09
    #30398924

    Ну хорошо, электрон и позитрон, обладающие массой и искривлявшие пространство, аннигилировали - как быстро искривление пространства разгладится?