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/ NetNews Usenet Archive 1993 #3 / NN_1993_3.iso / spool / sci / astro / 14486 < prev    next >
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Internet Message Format  |  1993-01-28  |  5.4 KB

  1. Path: sparky!uunet!charon.amdahl.com!pacbell.com!decwrl!ames!agate!ucbvax!ucdavis!landau.ucdavis.edu!carlip
  2. From: carlip@landau.ucdavis.edu (Steve Carlip)
  3. Newsgroups: sci.astro
  4. Subject: Re: gravitational radiation one more time
  5. Message-ID: <21853@ucdavis.ucdavis.edu>
  6. Date: 27 Jan 93 00:32:14 GMT
  7. References: <21669@ucdavis.ucdavis.edu> <C1CGs3.Jqn@well.sf.ca.us>
  8. Sender: usenet@ucdavis.ucdavis.edu
  9. Organization: Physics, UC Davis
  10. Lines: 90
  11.  
  12. In article <C1CGs3.Jqn@well.sf.ca.us> metares@well.sf.ca.us (Tom Van Flandern) writes:
  13.  
  14. >Since our
  15. >last discussion I've learned of "Conservation of vector-valued forms and
  16. >the question of the existence of gravitational energy-momentum in general
  17. >relativity" by J.G. Vargas and D.G. Torr, Gen.Rel.&Grav. 23, 713-732
  18. >(1991).  They conclude that the theory has some real problems, not just
  19. >unaesthetic inconveniences from the geometrization of the physics.
  20.  
  21. >     Also "Nonexistence of multiple black holes in asymptotically Euclidean
  22. >static vacuum space-time" by G.L. Bunting and A.K.M. Masood-ul-Alam,
  23. >Gen.Rel.&Grav. 19, 147-154 (1987), argues for the conclusion in their
  24. >title.  This paper also cites mathematical problems with GR, similar to
  25. >those Yu, Vargas, and Tor pointed out.
  26.  
  27. But Tom, neither of these papers is relevant to the question of 
  28. gravitational radiation in GR, though the first has some slightly
  29. related comments.  In reverse order: the key word in the paper by
  30. Bunting and Masood-ul-Alam is *static.*  Their argument demonstrates
  31. that if you start with two (or more) neutral black holes at rest,
  32. they won't remain at rest.  This is one of the nice features of GR
  33. --- the field equations themselves determine the equations of motion.
  34. There are, of course, exact solutions for static multiple *charged*
  35. black hole configurations, in which gravitational attraction is
  36. balanced by electrical repulsion (the so-called "electrovac"
  37. solutions).  The only relevance I can see to gravitational radiation
  38. is that a generalization of this paper might be able to prove the
  39. *existence* of radiation in GR --- if the result can be extended from
  40. static to stationary solutions, it could demonstrate that the orbits
  41. of a pair of black holes must decay.
  42.  
  43. The Vargas and Torr article come slightly closer to supporting your
  44. argument, but not by much.  They start by reformulating the standard
  45. GR stress-energy conservation law as an integral conservation law in
  46. a manner that requires no gravitational stress-energy pseudotensor.
  47. (I haven't looked at this closely enough to decide whether I believe
  48. it; for any experts out there, they essentially use a tetrad to
  49. change one of the indices of T to a Lorentz index, but I'm not sure
  50. whether they treat the spin connection term correctly.)  Then in
  51. discussing their result, they say, "Let us suppose that the absence
  52. of a gravitational source [of energy] is indeed a real problem in
  53. general relativity, as it certainly is in the case of nongeometric
  54. theories," and propose instead a version of teleparallel theory.
  55.  
  56. But they give virtually no reason to suppose that the absence of a
  57. gravitational stress-energy tensor is a problem; in fact, general 
  58. relativity gets along fine without one.  Their one argument seems
  59. to be based on a misinterpretation of the paper by Bunting and
  60. Masood-ul-Alam --- they seem to misunderstand the nonexistence of
  61. static solutions to be the nonexistence of any solutions.  Apart
  62. from that, the main lesson of this paper seems to be simply that
  63. GR really isn't just Newtonian mechanics with some extra forces
  64. thrown in, and that you shouldn't rely on Newtonian concepts like
  65. energy as more than a heuristic guide.  Let me emphasize that *this
  66. does not affect the analysis of gravitational radiation in GR* ---
  67. while elementary textbooks may treat radiation in terms of energy
  68. balance, the serious calculations in the field do not.  
  69.  
  70. >     I have now also seen another recent publication by Damour and Taylor
  71. >containing their clearest statement yet that the binary pulsar does not
  72. >prove the existence of gravity waves.  The source is: Phys.Rev.D 45, 
  73. >1840-1868 (1992) [...]
  74.  
  75. Specifically, they discuss a set of models involving both a standard
  76. GR term in the action and two long-range scalar fields, and show
  77. that the parameters can be adjusted in such a way as to agree with
  78. existing observations.  They *don't* say that these models exhibit
  79. no gravitational radiation, by the way (I'm pretty sure they do; I'll
  80. try to look up the paper by Damour and Esposito-Farese if it's
  81. published yet); the amount of radiation is different, though, because
  82. strong-field interactions are also different.
  83.  
  84. Is this surprising?  No experiment can "prove" that the predictions
  85. of gravitational radiation in GR are correct; no matter how closely
  86. the observations agree with predictions, one can always cook up a
  87. theory with enough extra interactions and enough new parameters to
  88. also agree.  The main purpose of the paper you cite is to
  89. provide a general parametrization of possible models in order to
  90. pin down what is and is not ruled out by a given observation.  
  91. But it also concludes that so far, the existing standard theory
  92. is in extremely good agreement with observation.  
  93.  
  94. If your point is simply that general relativity shouldn't be taken to
  95. be the ultimate answer, I have no quarrel with you.  As an occasional
  96. string theorist, I'm inclined to agree. But it's also important to
  97. keep some perspective.  General relativity works, and it works very 
  98. well; nothing in the Damour and Taylor article suggests otherwise.
  99.  
  100. Steve Carlip
  101. carlip@dirac.ucdavis.edu 
  102.