Понимание гравитации с помощью постньютоновской теории

Пост-ньютоновское (ПН) — это теоретическая основа, используемая для описания поведения гравитации в ситуациях, когда эффекты общей теории относительности значительны, но самой теории недостаточно для точного предсказания результатов. Формализм ПН основан на идее о том, что гравитационную силу можно аппроксимировать как серию поправок к ньютоновскому потенциалу, а не как фундаментальную силу, которая действует мгновенно в пространстве и времени.

В рамках ПН гравитационный потенциал расширяется в степени скорости объектов, причем каждый член представляет собой различный порядок поправки к ньютоновскому потенциалу. Членом главного порядка является просто ньютоновский потенциал, тогда как члены более высокого порядка включают такие эффекты, как конечная скорость гравитации, гравитомагнитный эффект и эффекты излучения черной дыры.

Формализм ПН использовался для изучения широкого спектра явления, от гравитационных волн, испускаемых слиянием двойных черных дыр, до поведения экзотических объектов, таких как черные дыры и нейтронные звезды. Он также использовался для проверки предсказаний общей теории относительности на основе наблюдений и для поиска доказательств новой физики, выходящей за рамки стандартной модели физики элементарных частиц.

Одним из ключевых преимуществ формализма ПН является то, что он позволяет физикам выполнять вычисления, гораздо проще и интуитивно понятнее, чем те, которых требует полная общая теория относительности. Это позволяет изучать сложные гравитационные явления математически и физически значимо. Однако приближение ПН не лишено ограничений, поскольку оно применимо только к ситуациям, когда гравитационная сила слаба по сравнению с другими физическими силами, такими как электромагнетизм или ядерное взаимодействие. В целом постньютоновский формализм представляет собой мощный инструмент для понимания поведение гравитации в широком диапазоне астрофизических и лабораторных условий. Его способность упрощать сложные вычисления, сохраняя при этом основные особенности общей теории относительности, сделала его незаменимой частью современных исследований в области гравитационной физики.