Разбиране на гравитацията с постнютоновата теория

Постнютоновата (PN) е теоретична рамка, използвана за описание на поведението на гравитацията в ситуации, в които ефектите от общата теория на относителността са значителни, но самата теория не е достатъчна, за да предскаже точно резултатите. Формализмът на PN се основава на идеята, че гравитационната сила може да бъде апроксимирана като поредица от корекции на Нютоновия потенциал, а не като фундаментална сила, която действа мигновено в пространството и времето.

В рамката на PN гравитационният потенциал се разширява в степените на скоростта на обектите, като всеки член представлява различен ред на корекция на Нютоновия потенциал. Терминът от водещия ред е просто Нютоновия потенциал, докато термините от по-висок ред включват ефекти като крайната скорост на гравитацията, гравитомагнитния ефект и ефектите от радиацията на черна дупка.

Формализмът на PN е използван за изследване на широк спектър от явления, от гравитационните вълни, излъчвани от двойни сливания на черни дупки, до поведението на екзотични обекти като черни дупки и неутронни звезди. Той също така е използван за тестване на прогнозите на общата теория на относителността спрямо наблюдения и за търсене на доказателства за нова физика извън стандартния модел на физиката на частиците.

Едно от ключовите предимства на PN формализма е, че позволява на физиците да извършват изчисления, които са много по-прости и по-интуитивни от тези, изисквани от пълната обща теория на относителността. Това прави възможно изучаването на сложни гравитационни явления по начин, който е едновременно математически проследим и физически значим. Въпреки това, PN приближението не е без ограничения, тъй като се прилага само за ситуации, в които гравитационната сила е слаба в сравнение с други физически сили, като електромагнетизъм или ядрена сила.

Като цяло, пост-нютоновият формализъм представлява мощен инструмент за разбиране на поведение на гравитацията в широк диапазон от астрофизични и лабораторни условия. Способността му да опростява сложни изчисления, като същевременно улавя основните характеристики на общата теория на относителността, го направи незаменима част от съвременните изследвания на гравитационната физика.