¿La carga eléctrica deforma el espacio-tiempo al igual que la masa?

Respuesta súper corta: sí.

Respuesta ligeramente más larga: en la relatividad general, todo lo que tiene energía-momento afecta la geometría del espacio-tiempo.

Aún más: no es la carga en sí la que deforma el espacio-tiempo, sino el hecho de que una carga genera un campo electromagnético, y el campo electromagnético asociado tiene un momento de energía asociado.

Respuesta final: Las ecuaciones de campo de GR son
[matemáticas]
G _ {\ mu \ nu} = 8 \ pi T _ {\ mu \ nu}
[/matemáticas]
donde [math] G _ {\ mu \ nu} [/ math] es el campo tensor de Einstein (que es el tensor Ricci invertido) que cuantifica cómo se curva el espacio, y [math] T _ {\ mu \ nu} [/ matemática] es el campo tensor tensión-energía-momento, que cuantifica la cantidad de estrés, energía e impulso que existe, de todas las fuentes. Aquí nos preocupamos por el electromagnetismo. El tensor de tensión para el campo electromagnético es
[matemáticas]
T _ {\ mu \ nu} = F _ {\ mu \ alpha} F ^ {\ alpha} {} _ {\ nu} – \ frac {1} {4} g _ {\ mu \ nu} F _ {\ alpha \ beta } F ^ {\ alpha \ beta},
[/matemáticas]
donde [math] g _ {\ mu \ nu} [/ math] es el campo tensor métrico y [math] F _ {\ mu \ nu} [/ math] es el tensor de intensidad de campo del campo electromagnético. Satisface (una identidad de Bianchi y) la ecuación de movimiento de origen
[matemáticas] \ nabla_ \ mu F ^ {\ mu \ nu} = 4 \ pi J ^ \ nu [/ matemáticas]
donde [math] J ^ \ nu [/ math] es el vector fuente, que tiene contribuciones de cargas y corrientes.

Lo importante aquí es que incluso una carga estacionaria genera un tensor de intensidad de campo electromagnético distinto de cero en todo el espacio, que tiene asociada una energía de tensión distinta de cero, lo que significa que el tensor de Einstein no debe desaparecer, lo que significa que El espacio-tiempo es curvo.

En resumen: sí, pero debido a que es la energía de masa la que deforma el espacio-tiempo, cualquier cosa con energía deformará el espacio-tiempo, por lo que el electromagnetismo deforma el espacio-tiempo porque tiene energía. De manera similar, la rotación puede deformar el espacio-tiempo “arrastrándolo”

Si lo hace

Lo que curva el espacio-tiempo es energía / momento y dado que una partícula cargada tiene energía tanto en su masa como en su campo electromagnético, entonces debe curvar el espacio-tiempo.

Las ecuaciones que describen la relación entre los campos electromagnéticos y la curvatura del espacio-tiempo se denominan ecuaciones de Einstein-Maxwell.

Incluso hay agujeros negros cargados eléctricamente en la relatividad general. Se llaman agujeros negros de Reissner-Nordstrom y la carga eléctrica juega un papel importante en la geometría del espacio-tiempo alrededor del agujero negro.

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