Coloque dos masas separadas a una distancia finita (digamos 10 minutos luz) e infinitamente lejos de cualquier otra materia. ¿Comenzarán a acelerarse uno hacia el otro de inmediato o hay un retraso?

He leído el reverso de esta pregunta desde muchos lugares diferentes, comúnmente lo he visto como:

“Si el Sol (que está a 8 minutos luz de la Tierra, muy similar a su pregunta) desapareciera instantáneamente, ¿comenzaría a volar instantáneamente al espacio?”

La respuesta a esto es no, porque la gravedad y la luz se propagan a través del espacio a la misma velocidad. Si este no fuera el caso, podría usar cambios detectables en los campos gravitacionales para señalizar más rápido que la luz, lo que violaría la causalidad. Entonces, para su pregunta, habría un retraso de 10 minutos antes de que comenzaran a moverse entre ellos.

Depende.

La gravedad es llevada por el campo gravitacional. ¿Cuál fue la configuración anterior del campo gravitacional? Se moverá de acuerdo con eso, hasta que los nuevos efectos gravitacionales se propaguen de una masa a otra.

Lo ingenuo que decir es que “no había campo gravitacional”, en cuyo caso habrá un retraso. Sin embargo, es difícil imaginar hacerlo de manera intuitiva sin violar la conservación (local) de la masa en sus condiciones iniciales, por lo que físicamente hablando debe especificar mejor el escenario exacto en consideración.

La premisa de su pregunta no es válida. Es como preguntar “si 2 + 2 = 7, entonces, ¿qué pasaría con 5 + 9?” sucedería entonces.

Lo digo en serio. Esto simplemente no es una pregunta legítima.

Si mueve las dos masas, sus campos gravitacionales también se moverán, por lo que cuando los separe con 10 minutos de luz, sus campos gravitacionales ya estarán configurados para que aceleren uno hacia el otro de inmediato.

Si de alguna manera materializas las dos masas de la nada con 10 minutos de luz de diferencia, entonces tomará 10 minutos para que comiencen a acelerarse entre sí. Sería interesante ver esto, pero no hay una forma posible (actualmente) de hacer algo que le guste.

Hay un retraso determinado por la constante de velocidad universal, c, que resulta ser la misma que la velocidad local de la luz en el vacío. La velocidad de la gravedad es la misma que la velocidad de la luz en el vacío según la relatividad general.

No creo que el escenario sea aceptable en física, pero de todos modos acelerar una masa crea una onda gravitacional y un cambio en la gravedad se propaga a la velocidad de la luz.

Cuando agrega los cuerpos masivos en el sistema junto con su curvatura respetuosa del espacio-tiempo, se atraerán instantáneamente, de lo contrario (si tiene sentido, en mi opinión es imposible) no lo harán.

Habrá demoras de acuerdo con el tiempo requerido por la señal luminosa para recorrer la distancia.

No hay demora, ya que se han visto desde que estuvieron juntos en el Big Bang.