Элементарная частица и гравитационные поля

Существует ли элементарная частица, которая не взаимодействует с гравитацией, как темная материя не взаимодействует с электромагнитным излучением? Если это так, может ли эта частица входить и выходить из черных дыр, не подвергаясь воздействию?

Все частицы обладают энергией, с которой взаимодействует гравитация.
@Qmechanic следует добавить по определению элементарной частицы.

Ответы (1)

Общая теория относительности Эйнштейна дает другой взгляд на гравитацию: это не сила, а свойство пространства-времени.

Точнее: свободно падающая частица (на которую не действует никакая другая сила, кроме гравитации) следует геодезической линии пространства-времени — кратчайшему доступному пространственно-временному пути, совместимому с начальными условиями указанной частицы.

В этом смысле невозможно отделить частицу от гравитационного воздействия на нее. Частица живет в пространстве-времени и должна следовать своей геометрии, и это то, что мы наблюдаем как гравитацию согласно ОТО Эйнштейна.

С другой стороны: уравнения поля Эйнштейна читаются

р мю ν 1 2 г мю ν р "=" κ Т мю ν

где RHS — тензор энергии-импульса, а LHS — тензор Эйнштейна. Это уравнение определяет локально метрический тензор пространства-времени и, следовательно, геометрию пространства-времени и, следовательно, наблюдаемые гравитационные эффекты.

Оказывается, это говорит о том, что энергия действует как источник гравитации. Отсюда: поскольку гравитация влияет на любую частицу, потому что это свойство пространства-времени, от которого частица не может быть отделена, каждая частица обратно реагирует на пространство-время, влияя на его геометрию, потому что каждая частица обладает энергией и, следовательно, вносит свой вклад в Т мю ν в правой части уравнений Эйнштейна.

Спасибо за ответ, все очень понятно и понятно!!! Я хотел спросить, что, я думаю, довольно абстрактно, но в ОТО Эйнштейна нет ничего об ЭМ и слабом взаимодействии. Что мешает этим силам иметь собственную метрику и собственные тензоры, не зависящие от гравитации? Я понимаю, что эти силы опосредованы обменными частицами, но существует ли математическая формулировка, которая допускала бы тензорные поля, аппроксимирующие частицы в наших условиях?