Когда свет излучается, например, звездой, эта звезда теряет энергию, что приводит к уменьшению ее гравитации. Затем эта энергия начинает путешествие потенциально на миллиарды лет, пока не достигнет какого-то другого объекта.
Когда этот свет достигает поверхности, такой как другая звезда или галактика, он отдает эту энергию звезде назначения в виде тепла. Это заставляет приемник увеличивать свою энергию, что, в свою очередь, восстанавливает своего рода баланс. Это также заставляет приемник снова излучать немного больше света, почти как отражение.
Он также будет оказывать давление на принимающую поверхность, когда достигнет места назначения, будь то звезда, камень или что-то еще.
Но пока этот свет путешествует в пространстве, его энергия «недоступна» для остальной Вселенной. Естественно задам следующий вопрос:
Будет ли свет вызывать гравитацию, пока он движется?
Каждая звезда излучает свет во всех направлениях и в конечном итоге достигнет всех остальных звезд во Вселенной. В любой точке Вселенной должен быть непрерывный луч света, исходящий от каждой другой звезды во Вселенной, у которого есть прямой путь к этой точке. Учитывая, что все звезды на небе посылают фотоны, достигающие каждого квадратного сантиметра земной поверхности, суммарное давление должно быть довольно большим.
Действительно ли величиной давления можно пренебречь, учитывая, что каждый отдельный атом на любой поверхности получает свет от каждого источника света на небе?
На основании расчета, найденного на http://solar-center.stanford.edu/FAQ/Qshrink.html , Солнце в течение своей жизни излучает 0,034 % своей общей массы в виде энергии. Предполагая, что Солнце является средним и что во Вселенной около 10 ^ 24 звезд, и все эти звезды в среднем находятся на полпути своей жизни, должна быть распределена энергия, равная гравитации примерно 1,7 * 10 ^ 22 солнц. во всей вселенной.
Да, свет притягивает. Гравитационный заряд — это энергия. Что ж, гравитация — это сила со спином 2, так что у вас действительно есть импульс и напряжение, но они аналогичны обобщению электрического тока.
В общем, все, что вносит вклад в тензор энергии-импульса , будет иметь некоторый гравитационный эффект, и свет делает это, имея как плотность энергии, так и давление в направлении распространения.
Но пока этот свет путешествует в пространстве, его энергия «недоступна» для остальной Вселенной.
Не совсем. До сих пор тянет. Однако эпоха преобладания радиации наступила примерно через 50 000 лет после Большого взрыва, но она давно прошла. Сегодня гравитационный эффект излучения космологически пренебрежимо мал. Мы живем в переходный период между эпохами, в которых доминирует материя, и эпохами, в которых доминирует темная энергия.
Учитывая, что все звезды на небе посылают фотоны, достигающие каждого квадратного сантиметра земной поверхности, суммарное давление должно быть довольно большим.
Световое давление на любую поверхность пропорционально плотности падающей на нее световой энергии. Таким образом, мы можем проверить эту линию рассуждений непосредственно, заметив, что небо ночью темное.
Почему ночью темно, вероятно, заслуживает отдельного вопроса (см. также парадокс Ольберса ), но довольно ясно, что на самом деле она довольно мала. Справедливости ради, мы должны проверять больше, чем видимый диапазон, но даже в этом случае небо довольно темное. Таким образом, в среднем световое давление очень мало.
У нас есть привилегия находиться близко к звезде, но даже днем световое давление Солнца составляет порядка микропаскалей.
... должна быть энергия, равная гравитации примерно 1,7 * 10 ^ 22 солнц, распределенных по всей вселенной.
И это мизерная сумма. Как вы только что сказали, это эквивалентно примерно 0,034% от общей массы звезд во Вселенной, которые, в свою очередь, составляют лишь часть материи во Вселенной. Так почему же вы удивляетесь, что его эффект ничтожен? Это буквально в тысячи раз меньше, чем погрешность измерения количества материи во Вселенной.
Старый вопрос, но я обращусь к тому, что не было поднято предыдущими ответами.
Как уже сказали другие: да, свет имеет энергию и, следовательно, притягивает. Однако основная масса фотонов, пронизывающих Вселенную, не имеет звездного происхождения, а на самом деле является космическим микроволновым фоном, плотность энергии которого на несколько порядков больше, чем у других фотонов, как видно на графике из этого ответа на " Численная плотность фотонов реликтового излучения» . Что касается плотности, то на 1 см приходится от 4 до 500 фотонов. .
Поскольку фотоны реликтового излучения распределены изотропно, очень малое радиационное давление одинаково во всех направлениях и, следовательно, уравновешивается. И хотя нас все время бомбардируют как фотоны реликтового излучения, так и звездные фотоны, пространство настолько ошеломляюще велико ( Д. Адамс, 1978 ), что, если принять во внимание случайный фотон во Вселенной, вероятность его столкновения с чем-либо вообще незначительно. Примерно 90% фотонов реликтового излучения путешествовали в течение 13,8 миллиардов лет, ни с чем не сталкиваясь; остальные 10% взаимодействовали со свободными электронами, которые высвобождались после реионизации, но не поглощались, а просто поляризовались, и, безусловно, большинство этих взаимодействий происходило вскоре после реионизации; к настоящему времени Вселенная просто слишком сильно расширилась.
Хотя в фотонах есть энергия и, следовательно, они добавляют к гравитации, во-первых, они однородно распределены во Вселенной (и поэтому притягивают одинаково во всех направлениях), а во-вторых, плотность их энергии ничтожно мала по сравнению с барионами («нормальной материей» как газ, звезды и планеты), темная материя и темная энергия. На самом деле их относительная плотность . Но так было не всегда. По мере расширения Вселенной и создания нового пространства плотность материи уменьшается по мере , куда - масштабный фактор («размер») Вселенной. То же самое относится и к фотонам, но, кроме того, они смещаются в красную сторону пропорционально , их плотность энергии уменьшается по мере . Это означает, что по мере того, как вы возвращаетесь назад во времени, относительный вклад фотонов в энергетический баланс увеличивается, и фактически до тех пор, пока Вселенной не исполнилось 47 000 лет, в ее динамике преобладало излучение.
Свет вызывает гравитацию во время путешествия, и это ясное да, согласно знаменитой эквивалентности массы и энергии Эйнштейна . (Сравните это обсуждение на StackExchange .)
Гравитационное притяжение света незначительно по отношению к другой массе в больших масштабах. Лишь небольшая часть массы звезды превращается в свет за время ее жизни, и лишь небольшая часть обычного вещества когда-либо была звездой. Часть обычного (стандартные модельные частицы) вещества состоит из нейтрино (нейтрино и электроны — лептоны). Барионная материя состоит в основном из водорода и некоторого количества гелия (ядер), образовавшихся вскоре после Большого взрыва.
Небольшая часть массы звезды состоит из фотонов, вылетающих из звезды. Это путешествие может занять миллионы лет .
Воздействием света на астероиды можно пренебречь, но это не гравитационное притяжение. В основном это эффект YORP . На пыль также влияет свет.
фродеборли
пела
фродеборли
кубанчик
фродеборли
кубанчик
пела
фродеборли
фродеборли
пела
пела
фродеборли
фродеборли
пела
пела
пела
фродеборли
фродеборли
пела
фродеборли
пела
фродеборли
фродеборли
пела
пела
фродеборли
пела
пела