Si una corriente de fotones puede doblarse por gravedad, ¿puede un enorme mar de fotones ejercer fuerza gravitacional?

La respuesta es exactamente sí, porque el fotón (energía) es un tipo de materia. De hecho, la energía es un campo intensivo y la materia es una energía densa.

En general, sin masa de fotón es una suposición.

Momento y energía del fotón.

En 1906, Einstein asumió que los cuantos de luz (que luego se denominaron fotones) no tienen masa. Energía relativista E y momento P dado por;

Es posible que podamos permitir m = 0, siempre que la partícula siempre viaje a la velocidad de la luz c. En este caso, la ecuación anterior no servirá para definir E y P; ¿Qué determina el impulso y la energía de una partícula sin masa? No la masa (eso es cero por suposición); no la velocidad (eso siempre es c). La relatividad no ofrece respuesta a esta pregunta, pero curiosamente la mecánica cuántica sí, en la forma de la fórmula de Plank;

Como se desprende de la fórmula de masa relativista de Einstein:

Los físicos no se han detenido bajo la suposición de sin masa. Se hicieron más intentos para aclarar los fotones macizos en física teórica y experimental. Algunos físicos mostraron que hay un límite superior en la masa de fotones, aunque la cantidad es muy pequeña, pero no cero.

Hay muchos artículos que muestran que el fotón tiene un límite superior de masa y carga eléctrica, que son consistentes con las observaciones experimentales. Las teorías y experimentos no se han limitado a fotones y también se incluirán gravitones. Para la gravedad ha habido debates vigorosos sobre incluso el concepto de masa de reposo de gravitones.

En las últimas décadas, se discute la estructura del fotón y los físicos están estudiando la estructura del fotón. Alguna evidencia muestra que el fotón consiste en cargas positivas y negativas. Además, un nuevo experimento muestra que la probabilidad de absorción en cada momento depende de la forma del fotón, también los fotones tienen unos 4 metros de largo, lo que es incompatible con el concepto no estructurado.

El enfoque honesto de tres cantidades de masa, energía y bosones (portadores de las fuerzas fundamentales) y la relación E = mc ^ 2 nos llevan a concluir que todo, incluso la gravedad, está compuesta de energía.

Según la teoría general de la relatividad, la luz que se mueve a través de fuertes campos gravitacionales experimenta un cambio rojo o azul. El experimento de Pound-Rebka ha demostrado el cambio de frecuencia (y también de energía) del fotón en el campo gravitacional.

Estructura de fotones

Cuando el fotón cae una distancia igual y hacia la tierra, de acuerdo con la ley de conservación de la energía tenemos:

Si consideramos este fenómeno como otra evidencia para verificar la relatividad general, nos detendremos en las mismas viejas teorías. Por lo tanto, si queremos obtener un resultado diferente, tenemos que cambiar nuestros pensamientos. El trabajo que realiza la fuerza gravitacional en el fotón no significa un simple concepto de aumento de la energía cinética, pero algunos conceptos más profundos y más profundos están ocultos más allá. Si queremos ver este fenómeno desde el punto de vista de la teoría cuántica de campos, debemos aceptar que los gravitones penetran en la estructura del fotón y, además de aumentar su energía, aumentan la intensidad del campo eléctrico y magnético. Sin embargo, al considerar los conceptos aceptados de la mecánica cuántica para los gravitones, este fenómeno no es justificable. Por lo tanto, debemos reconsiderar los conceptos de la mecánica cuántica sobre el gravitón e investigar sobre este fenómeno más allá de la mecánica cuántica.

Los gravitones doblan el espacio

Las rutas de los gravitones en la estructura de los fotones, las cargas de color y el color magnético tienen velocidad de giro y curvatura

Cargas de color y color magnético

Un fotón con la energía más baja posible también transporta campos eléctricos y magnéticos. Por lo tanto, las características de los gravitones ingresados ​​en la estructura del fotón deben comportarse de una manera que, junto con la explicación de la energía del fotón, describa el aumento en la intensidad de los campos eléctricos y magnéticos. En otras palabras, algunos de estos gravitones aumentan el campo eléctrico de los fotones y otros gravitones aumentan la intensidad de los campos magnéticos. Además, no solo un fotón en el nivel más bajo de su energía está formado por algunos de los gravitones, sino que también sus miembros formados tienen propiedades eléctricas y magnéticas que se llaman carga de color y color magnético en la teoría CPH. El siguiente paso es especificar las cargas de color y los colores magnéticos en los que se obtiene prestando atención al menos al cambio en la energía del fotón en un campo gravitacional mientras se mueve hacia el cambio de gravedad azul.

Al producir campos eléctricos positivos y negativos, se forman dos campos magnéticos alrededor de los campos eléctricos que se forman. Por lo tanto, se harán dos grupos de colores magnéticos. Entonces la matriz CPH se define de la siguiente manera:

La matriz CPH muestra la energía de menor magnitud de un fotón.

Energía Sub-Cuántica (SQE)

Utilizamos la matriz CPH para definir energías sub cuánticas positivas y negativas de la siguiente manera: la primera columna de la matriz CPH se define energía sub cuántica positiva y la segunda columna de la matriz CPH se define energía sub cuántica negativa, entonces;

La cantidad de velocidad y energía de las energías sub cuánticas positivas y negativas son iguales, y la diferencia entre ellas solo está en el signo de sus cargas de color y dirección de flujo de color magnético.

Fotones virtuales

Hay dos tipos de fotones virtuales, fotones virtuales positivos y negativos que se definen de la siguiente manera:

Un fotón real está formado por un fotón virtual positivo y un fotón virtual negativo:

Donde, n y k son números naturales. Hasta ahora, la producción de energía electromagnética (fotones) se describió mediante el uso del desplazamiento azul gravitacional, en fenómenos inversos, los fotones se descomponen en fotones virtuales negativos y positivos. En el desplazamiento al rojo, los fotones virtuales también se descomponen en energías sub cuánticas positivas y negativas ( SQE s), y las energías sub cuánticas (SQE) también se descomponen en cargas de color y colores magnéticos. Las cargas de color y los colores magnéticos se alejan unos de otros, pierden su efecto entre sí y se convierten en gravitones.

Entonces, los fotones son una combinación de fotones virtuales positivos y negativos. El fotón es un dipolo eléctrico muy débil que es consistente con la experiencia y se afirman estos artículos. Además, esta propiedad del fotón (dipolo eléctrico muy débil) puede describir la energía de absorción y emisión por partículas cargadas.

De acuerdo con las descripciones anteriores, se observa que la energía es generada por el campo, y la materia es generada por la energía, por lo que podemos decir que en la teoría CPH, la energía es un campo intensivo y la materia es una energía densa. Además, el campo gravitacional es el campo más débil que es la causa principal de la existencia física.

A pesar de publicar muchos artículos sobre gravitón, no se ha realizado ningún trabajo considerable sobre el mecanismo de intercambio de gravitón entre cuerpos / partículas. La razón es que la antigua definición de gravitón (en la física moderna) no puede describir este mecanismo y tampoco es posible obtener la teoría de la gravedad cuántica.

La generación y absorción de la energía gravitacional por dos cuerpos que se encuentran en sus campos gravitacionales entre sí también se realiza mediante la interacción entre sus campos gravitacionales.

Según la ley de gravitación universal de Newton, la fuerza gravitacional entre dos objetos es directamente proporcional al producto de sus masas. Luego, si describimos cualquier interacción gravitacional entre dos o más átomos / partículas subatómicas, podemos generalizar y extender esta descripción a cuerpos grandes como las estrellas e incluso las galaxias. Por lo tanto, continuamos considerando la interacción gravitacional entre dos partículas subatómicas.

Alrededor de las partículas cargadas en el área

El electrón tiene dos interacciones opuestas en los gravitones a su alrededor y los convierte en cargas de color positivas y negativas. Color negativo: las cargas escapan del electrón y las cargas de color positivas se mueven hacia el electrón.

Cada átomo tiene una energía de unión gravitacional con los átomos circundantes y está relacionado con el espacio mediante la liberación de cargas de color.

En general, una gran cantidad de cargas de color positivas se mueven desde la partícula cargada positiva hacia las partículas cargadas negativas, y las cargas de color negativas se mueven desde la partícula cargada negativa hacia la partícula cargada positiva y se combinan entre sí y producen la energía potencial gravitacional .

De hecho, los fotones pueden ejercer gravedad.

Hay tres ejemplos reales que puedo ofrecer, uno astrofísico, otro cosmológico, el tercero teórico.

El ejemplo astrofísico es una gran estrella. En las estrellas, especialmente en las grandes, hay una cantidad significativa de “radiación atrapada”, esencialmente fotones en el proceso de filtración (lentamente) a la superficie, absorbidos y reemitidos por el material muy denso en lo profundo de la estrella. Este “gas de fotones” tiene una contribución significativa a la presión interna que ayuda a mantener la estructura de la estrella, pero también contribuye a la masa total de la estrella.

El segundo ejemplo se aplica a nuestro universo en expansión. A medida que el universo se expande, la materia “normal” (que los cosmólogos a veces simplemente llaman “polvo”) se diluye a una velocidad inversamente proporcional al volumen, es decir, el cubo del “factor de escala”. Pero la radiación también tiene su longitud de onda estirada, lo que significa que las energías fotónicas individuales disminuyen a medida que viajan en el universo en expansión. Entonces, la densidad de energía de la radiación se diluye como la cuarta potencia inversa del factor de escala. Ejecute la película al revés, y la densidad de energía de la radiación aumenta en el pasado como la cuarta potencia inversa, pero el polvo, solo como el cubo inverso … por lo tanto, en un tiempo suficientemente temprano en el pasado, la densidad de energía de la radiación excedía la densidad de energía del polvo. Esta fue la “era dominada por la radiación” en el pasado del universo, cuando su expansión fue determinada principalmente por la gravedad de la radiación, es decir, los fotones.

Por último, sabemos que un objeto suficientemente denso puede “atrapar” la radiación en órbitas cerradas. Por ejemplo, los fotones pueden orbitar un agujero negro (fuera de su horizonte de eventos, pero lo suficientemente cerca). Entonces surge la pregunta: ¿es posible construir un objeto en relatividad general que consista completamente en radiación electromagnética, pero que sea lo suficientemente denso como para que su gravedad mantenga la radiación unida? De hecho, en teoría, tal objeto existe; incluso tiene un nombre, kugelblitz (alemán para bola de luz).

¡Sí pueden!

Una corriente de fotones también ejerce una fuerza gravitacional. Es demasiado pequeño. Entonces, si tienes muchos fotones, tendrás gravedad pero aún así será muy inferior. El problema con los fotones es que ejercen una fuerza gravitacional menor que la de una hormiga (no se me ocurre nada más pequeño), y es cuando tenemos muchos de ellos. Simplemente no puedes sentirlo ni medirlo.

PD: técnicamente no podemos tener “un grupo de fotones”, pero entiendo lo que estás tratando de decir.

Replanteemos esta proposición de otra manera: la luz recorre la distancia más corta entre dos puntos. Einstein propuso que la luz se doblaría al pasar por un objeto masivo, como una estrella. Esto fue probado en 1919 experimento. Pero no tiene nada que ver con los fotones que “ejercen gravedad”, sino con la distorsión de las rejillas del espacio-tiempo en presencia de un objeto masivo. Por lo tanto, no puedo imaginar “un enorme mar de fotones”, excepto cuando está atrapado en un agujero negro, o en una fase del Big Bang. He leído las respuestas de otros que parecen mucho más informados que yo sobre este tema, y ​​todas las respuestas son afirmativas. Pero me pregunto cómo funcionaría este inverosímil “mar de fotones”. Y dado que Einstein describe más directamente el comportamiento de la luz en campos distorsionados por objetos masivos, ¿no es un tanto engañoso intentar responder a la proposición tal como se establece?

Si.

Cualquier forma de energía contribuye a un campo gravitacional, incluida la gravedad misma (es por eso que la ecuación de campo de Einstein es no lineal).

Siempre y cuando no todos los fotones viajen en la misma dirección, sino en muchas direcciones, tal que la Suma ( p ) para el sistema de fotones sea cero en algún cuadro ( p momento relativista de cada fotón, un vector), pero el la energía NO ES cero, entonces deben contribuir a la curvatura del espacio-tiempo, .

Seguro. Los fotones tienen energía, por lo que contribuyen al tensor de la energía del estrés. El problema que tiene es que un fotón siempre se mueve, en c , tan rápido como la interacción gravitacional. Por lo tanto, tendría que confinarlos de alguna manera, y es probable que el recipiente de confinamiento tenga tanta o más energía que el mar de fotones.

si

Según la relatividad general, tanto la masa como la energía doblan el espacio-tiempo. Eso es gravedad. Después de todo, la energía y la materia son intercambiables. La gravedad no doblaría la luz de otra manera.

Pero la gravedad es la más débil de las fuerzas atómicas, por lo que los fotones no van a producir mucho en forma de gravedad notable.

La respuesta ordenada es “sí”.

En GR, la gravedad se entiende como un efecto emergente de la curvatura espacio-temporal asociada con las distribuciones de energía. La luz es una forma de energía, por lo tanto, tiene una curvatura espacio-tiempo asociada.

Es solo que notas el efecto debido a la masa porque la masa es una fuente muy concentrada de energía.

Pueden y lo hacen.

De hecho, en el Universo temprano, el mar de fotones que componen el Fondo Cósmico de Microondas era tan enérgico y denso que en realidad eran el componente gravitacional dominante en el Universo. Esto se conoce como la Era Dominada por la Radiación, y duró aproximadamente 7000 años después del Big Bang (es decir, un desplazamiento al rojo de aproximadamente 10,000) antes de que nos dominara la Materia. Hoy estamos dominados por la Energía Oscura.

Si. La energía ejerce gravedad, por lo que un número suficientemente grande de fotones podría hacer esto. ¿Pero sabías que un solo fotón con una energía lo suficientemente alta puede hacer un AGUJERO NEGRO?

En teoría, sí, ya que los fotones tienen energía. Pero estoy teniendo problemas para imaginar un escenario en el que habría un “enorme mar de fotones” sin que hubiera aún más materia superdensa, de modo que la materia aún dominara.

Un trozo de carbón es la antigua selva tropical comprimida que recolectó fotones durante un período de tiempo muy, muy largo, y ese trozo de carbón ciertamente tiene fuerza gravitacional como un “conjunto” de fotones latentes.

Me doy cuenta de que el carbón consiste en átomos que estaban allí antes del grupo de fotones, pero el grupo de fotones debe tener alguna influencia, como pegamento, en la elevación de la fuerza gravitacional del carbón en una masa densa y singular.

En principio . Pero se necesitarían muchos fotones confinados en una región limitada ( por ejemplo, una caja con espejos perfectos [que no existen] en el interior), porque los fotones normalmente no se quedan el tiempo suficiente para notar su gravedad.

Sí, y creo que puedo demostrarlo en pocas palabras: la luz que pasa por un cuerpo masivo se dobla, o en otras palabras: se cambia el impulso de la luz. Si suponemos que es la gravedad la que está haciendo la “flexión” (¿parece una obviedad?), Entonces la ley de conservación del momento establece que el cuerpo gravitante experimenta un cambio de momento igual y opuesto que es causado por la gravedad de la luz.
Esperaría que su próxima pregunta fuera: ¿Pero eso no significa que los fotones tienen masa?
No, creo que es un error concluir de esto porque un fotón ejerce gravedad que un fotón debe tener masa. Esto solo significa que la masa no es la única “cosa” que puede ejercer la gravedad.

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