Die Schwerkraft mit der Post-Newtonschen Theorie verstehen

Post-Newtonian (PN) ist ein theoretischer Rahmen zur Beschreibung des Verhaltens der Schwerkraft in Situationen, in denen die Auswirkungen der Allgemeinen Relativitätstheorie erheblich sind, die Theorie selbst jedoch nicht ausreicht, um die Ergebnisse genau vorherzusagen. Der PN-Formalismus basiert auf der Idee, dass die Gravitationskraft als eine Reihe von Korrekturen des Newtonschen Potentials angenähert werden kann und nicht als eine fundamentale Kraft, die augenblicklich über Raum und Zeit wirkt. Im PN-Rahmen wird das Gravitationspotential erweitert Potenzen der Geschwindigkeit der Objekte, wobei jeder Term eine andere Korrekturordnung des Newtonschen Potentials darstellt. Der Term erster Ordnung ist einfach das Newtonsche Potential, während Terme höherer Ordnung Effekte wie die endliche Geschwindigkeit der Schwerkraft, den gravitomagnetischen Effekt und die Auswirkungen der Strahlung Schwarzer Löcher umfassen.

Der PN-Formalismus wurde verwendet, um eine breite Palette von zu untersuchen Phänomene, von den Gravitationswellen, die von der Verschmelzung binärer Schwarzer Löcher ausgehen, bis hin zum Verhalten exotischer Objekte wie Schwarzer Löcher und Neutronensterne. Es wurde auch verwendet, um die Vorhersagen der Allgemeinen Relativitätstheorie anhand von Beobachtungen zu testen und nach Beweisen für neue Physik zu suchen, die über das Standardmodell der Teilchenphysik hinausgehen.

Einer der Hauptvorteile des PN-Formalismus besteht darin, dass er es Physikern ermöglicht, Berechnungen durchzuführen viel einfacher und intuitiver als diejenigen, die die vollständige allgemeine Relativitätstheorie erfordert. Dadurch ist es möglich, komplexe Gravitationsphänomene sowohl mathematisch nachvollziehbar als auch physikalisch sinnvoll zu untersuchen. Allerdings ist die PN-Näherung nicht ohne Einschränkungen, da sie nur auf Situationen anwendbar ist, in denen die Gravitationskraft im Vergleich zu anderen physikalischen Kräften wie Elektromagnetismus oder Kernkraft schwach ist Verhalten der Schwerkraft in einem breiten Spektrum astrophysikalischer und Laborumgebungen. Seine Fähigkeit, komplexe Berechnungen zu vereinfachen und gleichzeitig die wesentlichen Merkmale der Allgemeinen Relativitätstheorie zu erfassen, hat es zu einem unverzichtbaren Bestandteil der modernen Gravitationsphysikforschung gemacht.