Оказывает ли фотон гравитационное притяжение?

Я знаю, что фотон имеет нулевую массу покоя, но у него много энергии. Поскольку энергия и масса эквивалентны, означает ли это, что фотон (или, точнее, луч света) оказывает гравитационное притяжение на другие объекты? Если да, то зависит ли это от частоты фотона?

Не совсем связано, но слияние принесет пользу.
Связанный: физика.stackexchange.com/q/ 65361

Ответы (4)

Да, на самом деле об этом упоминается в одном из комментариев к вопросу.

Если вы придерживаетесь ньютоновской гравитации, то неясно, как фотон действует как источник гравитации, но тогда фотоны по своей сути релятивистские, поэтому неудивительно, что нерелятивистское приближение плохо их описывает. Если вместо этого вы воспользуетесь общей теорией относительности, то обнаружите, что фотоны вносят свой вклад в тензор энергии напряжения и, следовательно, в кривизну пространства.

См. статью в Википедии о тензоре электромагнитной энергии напряжения для получения информации о вкладе фотонов в тензор энергии напряжения, хотя я не думаю, что это очень хорошо написанная статья.

Да я видел этот вопрос! Вот что заставило меня задать этот вопрос, лол. Посмотрев ссылки, я также понял, что чем выше частота фотона, тем больше у него релятивистская масса и тем сильнее гравитационное притяжение, которое он оказывает. Означает ли это, что технически свет не только вращается вокруг объектов, но и они оба вращаются вокруг центра масс, такого как Земля и Луна?
За исключением особых обстоятельств (черная дыра), свет вообще не вращается вокруг объектов, хотя и отклоняется гравитационными полями. Однако свет будет вносить свой вклад в искривление пространства-времени тел, мимо которых он проходит, хотя этот вклад, вероятно, будет незначительным.
Да, я знаю, что свет на самом деле не может двигаться по орбите, потому что его скорость выше, чем скорость убегания чего-либо, кроме сингулярности, но я хотел сказать, что это способствует определению положения центра тяжести, верно? (Даже если это практически ничтожно мало)
Да вроде. Помните, что вы не можете описать фотоны без использования ОТО, а обычный центр масс не является полезной концепцией в ОТО. Однако фотон отклоняет планету, поэтому я полагаю, что он смещает центр масс.
@Джон, я был бы немного осторожнее со словом «сингулярность»: D Черные дыры не обязательно содержат сингулярности (замедление времени в сочетании с излучением Хокинга может означать, что до того, как сингулярность может когда-либо сформироваться, черная дыра «испаряется») , и они, конечно, не таковы, если рассматривать их как «все, что находится за горизонтом событий». И поскольку единственная «стабильная орбита» будет точно на горизонте событий, это действительно означает черную дыру в целом, а не только сингулярность (независимо от того, существует она вообще или нет).
@Luaan: я не хочу хеджировать каждый ответ на GR с квалификацией, но квантовая механика может это изменить . Также обратите внимание, что стабильная орбита фотона находится на 1,5 р с не на горизонте событий.

Да.

Вы можете показать с помощью аргументов сохранения энергии, что фотоны, заключенные в объеме (ради аргумента, внутри запечатанного ящика с полностью отражающими поверхностями), должны производить такой же гравитационный эффект, как и количество материи в том же объеме, которое имело бы масса, эквивалентная энергии фотонов.

Ну, почти верно, за исключением того, что фотоны также несут ненулевое давление, пространственные составляющие Т я я , которые также влияют на форму метрического тензора, т.е. гравитационного поля. В общей теории относительности не только полная масса или плотность массы, но и остальная часть тензора энергии-импульса (плотность импульса, поток импульса и т. д.) влияет на результирующее гравитационное поле. Всякий раз, когда изменяется компонент тензора энергии-импульса, гравитационное поле также изменяется. Об этом ясно говорят уравнения Эйнштейна. На бесконечности от фотонов имеет значение только общая масса.
Вау, я никогда не понимал этого, спасибо, Любош. Я всегда слышал о тензоре энергии напряжения, но не знал, что это связано не только с массой. Это помогает мне визуализировать, как можно использовать такие вещи, как перетаскивание кадров.

В общей теории относительности источником гравитации является так называемый вектор четырех импульсов , который сочетает в себе импульс и энергию. У света есть импульс и энергия, поэтому он является источником гравитации.

Масса покоя — это длина вектора четырех импульсов. Странность геометрии пространства-времени заключается в том, что вектор может иметь нулевую длину, даже если его компоненты отличны от нуля, и это оказывается случайным для когерентного луча света. Но источником гравитации является весь вектор, а не только длина.

Как часто, ничего не было упущено из виду. Энергия и масса не могут быть взаимозаменяемы в отношении способности генерировать гравитационную силу, потому что в противном случае «энергия связи» также вносила бы свой вклад, но, очевидно, это не так. Есть ли у нас тупик, а может и нет, если фотоны все-таки обладают массой. Я вычислил алгебраически, что когда материя разлагается непосредственно на фотоны (что сейчас наблюдается), результирующая «релятивистская масса» всегда вдвое больше исходной «массы покоя» материи, из которой она образовалась. Если !!!!!!! действительно фотоны имеют ничтожно малую, едва заметную массу, и !!!! что масса генерирует «гравитационную энергию», тогда вполне может быть, что масса находится в самой чистой форме (без энергии связи) и, более того, это не просто одна масса, но многие подразделения крошечных частиц находятся в самом низком возможном состоянии связанности. Возможно, даже тысячи, если не миллионы частиц с почти абсолютной нулевой массой, все в нулевом «состоянии энтропии». Следующей остановкой для них по шкале подразделения может быть только «Фазовая Волна». Конечно, говорят, что фотоны следуют «естественной геодезической» искривленного пространства-времени, но упускается из виду возможность того, что огромное количество фотонов, генерируемых с достаточной плотностью, на самом деле могут оказывать гравитационное притяжение. Это все еще неубедительно, но если все «если» окажутся положительными в этом сценарии, у нас будет революция в том, как мы думаем о материи и энергии, особенно о фотонах. Следует отметить, что теперь известно, что фотоны на самом деле колеблются со скоростью около «немного быстрее». немного медленнее, чем средняя скорость света. Это очень важно в работе «Фотонной Массы», действительно, «Фотонная Масса» не может работать без этого открытия!!! NB. «Фотонная масса», скорее всего, существует внутри почти бесконечно малого объема, поэтому ее гравитационное притяжение можно будет обнаружить только на чрезвычайно малом расстоянии, которое будет невозможно обнаружить с помощью любой доступной технологии в течение значительного времени. Однако независимо от того, насколько коротким может быть этот диапазон, даже «Теория вероятностей» предсказывает конечную вероятность того, что гравитационная сила может действовать на очень большом расстоянии, то есть достаточное количество фотонов может оказывать измеримую «гравитационную силу» на очень больших расстояниях, особенно если они Их плотность высока, как и в случае очень плотных ярких звезд.

Я плохо представляю, что вы на самом деле пытаетесь здесь сказать, но похоже, что вы пытаетесь представить свои личные теории. Гравитационный эффект свободных фотонов хорошо изучен и описан в ОТО. Это также проверено экспериментально. Нет проблем, указывающих на то, что что-то было упущено из виду.
Можем ли мы увидеть вашу работу? Также en.wikipedia.org/?title=Radiation_pressure
Энергия связи вносит вклад как в инертную, так и в гравитационную массу. Он отвечает за 99% массы протона.
Оказывает ли фотон гравитационное притяжение?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v