引力的傳播速度有多快？

牛頓在17世紀發現萬有引力定律之後，他成功地解釋了天體的運動規律以及地球上的引力現象。牛頓認為，引力作用是瞬間完成的。因為萬有引力定律表明，無論距離多遠的物體，都會存在引力，與時間無關。

到了20世紀初，愛因斯坦提出了描述引力的廣義相對論，並指出引力的傳播速度是有限，與光速相等。事實上，牛頓也認為，引力和光一樣有著相同的傳播速度，只是這個速度是無限快。牛頓解釋道，如果有一天太陽突然從太陽系中心消失，那所有的行星瞬間就會沿著軌道切線方向飛出去。

牛頓引力理論的問題

根據牛頓引力理論，引力無限延伸意味著儘管物體之間相隔很遠，就算是位於宇宙的另一個角落，物體之間都會產生引力作用。愛因斯坦並不是第一個不同意這個觀點的人。早在1859年，天文學家奧本?勒維耶（計算出海王星軌道）在水星的軌道上發現了一個異常，水星軌道近日點進動的數值與牛頓引力理論的預言有些差別。

拉普拉斯是第一個嘗試去計算引力速度的人，他重新定義引力為場，結果得到引力的速度至少是光速的700萬倍。拉普拉斯首先意識到，引力並非一種超距作用，而是有一個有限的傳播速度。

直到20世紀初，愛因斯坦創立廣義相對論之後，他發現，引力的傳播速度並不是無限快，也不是超光速，而是與光速相等，其大小約為29.98萬公里/秒。

引力傳播速度與光速相等的證據是什麼？

根據廣義相對論的引力場方程，引力並不是真正意義上的力，它是質量彎曲時空之後產生的幾何效應，它在空間中的傳播速度就是光速。

廣義相對論還預言，質量在空間中加速運動時，會導致空間曲率不斷發生波動，從而產生以光速運動的引力波。理論上，任何物體的加速度都會釋放出引力波，但只有一些極端宇宙高能事件才會輻射出足夠強大的引力波。

在廣義相對論做出預言之後，由於引力的相互作用太弱，超出了當時的技術範圍，並沒能直接在實驗室中進行測量。直到2015年，引力波激光干涉天文台（LIGO）探測到遠在13億光年之外的兩個黑洞發生碰撞釋放出了引力波。這場碰撞事件極為強烈，引力波在太空中傳播了13億光年之外到達地球，最終被LIGO探測到。此次事件首次直接證實了愛因斯坦對引力波的預言，這也是最為重要的廣義相對論預言之一。

引力波的存在更進一步證實了廣義相對論，也表明引力的傳播速度正是光速。而在2017年，首次探測到的雙中子星合併事件（距離地球1.3億光年）表明，引力波與電磁波幾乎同時抵達地球，這又是引力以光速傳播的最好證明。需要注意的是，從此次雙中子星合併事件來看，引力波與電磁波並非在完全相同的時間到達地球，但這是由其他原因造成，不是引力波與電磁波的速度不同造成的。

因此，如果太陽突然消失，地球並不會馬上做出反應。而是要在8.3分鐘之後，地球上的人才會注意到太陽消失了，並且同時地球會沿著切線方向飛出原有的公轉軌道。

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