Может ли тензор энергии напряжения обратиться в нуль в общей теории относительности?

Когда я увидел вопросы, почему аннигиляция материи-антиматерии производит фотоны, а не гравитоны, мне вдруг пришло в голову, что если последнее действительно происходит, то это означает, что тензор энергии напряжений полностью исчезает, потому что гравитационная волна имеет нулевой тензор энергии напряжений. Итак, допустимо ли, когда обычная материя (вещество частиц или вещество излучения) преобразуется в гравитационную волну в общей теории относительности так же, как вещество частиц превращается в вещество излучения в специальной теории относительности? Нарушает ли такой процесс уравнение Эйнштейна?

Материя не может конвертироваться в гравитоны. Это нарушило бы любое количество законов сохранения. Общая теория относительности ничего не может сказать об этих вещах, однако, поскольку гравитационные волны являются совершенно классическими, в них не участвуют кванты.
@CuriousOne: какие законы сохранения е − + е + → 2 г нарушать?
@JohnRennie: Это означает, что свободный электронный газ не может вызывать гравитационные волны из-за сохранения лептонного числа, а водородное облако может? Прохладный. Принцип эквивалентности идет насмарку. Или я должен пожертвовать лептонным числом?
Излучение не дает большого вклада в тензор энергии напряжения, но оно создает гравитационные волны, выраженные в тензоре Вейля. Называется электровакуум.
@CuriousOne: ой, я имел в виду электрон + позитрон, а не электрон + протон - я исправил свой комментарий. Мой вопрос остается в силе: какие законы сохранения нарушаются при аннигиляции электрона и позитрона до двух гравитонов?
@JohnRennie Это будет зависеть от того, сколько энергии может произвести эта реакция, не так ли?
@JohnRennie: Это немного лучше, но вы все еще жертвуете принципом эквивалентности, и я до сих пор не знаю, как обычная материя создает гравитоны.
@CuriousOne: почему е − + е + → 2 г нарушает принцип эквивалентности? Это настоящий, а не риторический вопрос.
@JohnRennie: Потому что этот процесс аннигиляции должен производить более сильные гравитационные волны, чем взаимодействие холодного газа, в котором этого процесса нет. Я что-то пропустил? Не нарушит ли это принцип эквивалентности? Как бы природа сбалансировала эти вещи?
@CuriousOne: Должен признаться, твои рассуждения ускользают от меня. Но если мы продолжим здесь, на нас накричит модератор, и, что более важно, я хочу пообедать сейчас.
@JohnRennie: Я просто спрашиваю, почему взаимодействие электрон-позитронного газа должно производить больше гравитонов, чем взаимодействие свободного электронного газа или холодного водорода. Я не вижу в этом правдоподобности без отказа от основ ОТО или сохранения лептонного числа. Но я не хочу мешать вашему обеду.
Как я понимаю, вопрос заключается в следующем: возможно ли иметь решение EFE, такое, что для конкретного разделения 3 + 1 оно не является вакуумом в данный момент и вакуумом в более поздний момент. А математически проблем нет.
@MBN Когда вы говорите математически, вы имеете в виду, если бы у вас была экзотическая материя?
@MBN Да, именно это я и имею в виду.
Очевидно, можно, да. Просто решите EFE для тензора энергии напряжения Т ∝ θ ( т ) или любая другая функция, начинающаяся с 0 до момента времени t.
@Timaeus: Да, я имею в виду поиск лоренцева многообразия без каких-либо ограничений на энергию напряжения.
@Ballistics: Тогда вас может заинтересовать этот вопрос и ответы на него physics.stackexchange.com/questions/4015/…
@MBN Спасибо за ваш комментарий. Но есть небольшая разница между нашими вопросами. Мой вопрос не требует «плоского пространства» в будущем, вместо этого мне нужна гравитационная волна, несущая энергию и импульс.
@Ballistics: я не имел в виду, что это был дубликат, просто он может представлять интерес, поскольку в нем есть ответы, которые могут быть адаптированы для вашего вопроса.

Ответы (1)

Нечто подобное происходит в излучении Хокинга. Материя (пары частица-античастица) производится за счет энергии, исходящей от гравитационного поля. Это означает изменение тензора энергии-импульса.

Мне не ясно, разрешена ли аннигиляция до двух гравитонов, но если предположить, что да, то в результате изменится тензор энергии-импульса.

Ваше описание неявно полуклассическое, потому что вы приравниваете классическое описание к ожидаемому значению квантовой системы. Это вполне разумное приближение, и именно так было впервые описано излучение Хокинга. Но я сомневаюсь, что мы можем получить какое-либо реальное понимание процессов, связанных с тем, что является эффективной теорией. Чтобы точно понять, что происходит, потребуется теория квантовой гравитации, которой в настоящее время не существует.

Так что одной общей теории относительности все еще недостаточно, чтобы объяснить это. Необходима более всеобъемлющая теория квантовой гравитации.
Я придумал этот вопрос, потому что меня озадачило, следует ли рассматривать гравитационную волну как «реальную материю». Хотя я знаю, что теоретически гравитационная волна может создать черную дыру, преобразование между гравитационным полем и «реальной материей» является более прямым, чтобы связать их вместе.
Однако излучение Хокинга не происходит в метрике Шварцшильда по самой своей природе. Если принять во внимание обратную реакцию в вакууме, то на самом деле это никогда не будет вакуумным раствором. Я полагаю, вы можете включать и выключать его, но тогда это будет просто метрика с разрывом в ней.
Может ли тензор энергии напряжения обратиться в нуль в общей теории относительности?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v