¿Una nave espacial que se mueva a una velocidad cercana a la de la luz ejercerá más fuerza gravitacional sobre los objetos cercanos?

No. Podemos abordar esto con un simple experimento mental y sin física avanzada, solo el principio de la relatividad.

Imaginemos dos pequeños objetos esféricos que pesan 1 kg y están separados por 1 m. Los dejamos ir del descanso en el espacio libre. Su gravedad los une y chocan en unos 3 días (suponiendo que hice los cálculos correctos).

Ahora reiniciamos todo, pero comenzamos a mover ambos cuerpos en la misma dirección al 99.5% de la velocidad de la luz, nuevamente separados por 1 m. La pregunta es, dado que ahora ambos “tienen diez veces más masa”, “ejercen diez veces la fuerza” por unidad de masa y, por lo tanto, imparten diez veces la aceleración entre sí, lo que hace que choquen en [matemática] \ frac {3} {\ sqrt {10}} \ aproximadamente 1 [/ matemáticas] día?

No. Las masas no solo no chocan en 1 día, sino que ni siquiera chocan en 3 días. De hecho, les lleva 30 días colisionar ahora, por la sencilla razón de que en su propio marco de referencia, todo es igual que para el primer cálculo, por lo que lleva 3 días en ese marco de referencia. En nuestro marco de referencia, el tiempo para las esferas se ralentiza por un factor diez, por lo que para nosotros lleva 30 días para que las esferas choquen.

Vemos que los objetos que se mueven rápidamente no “tienen diez veces la masa” y “ejercen diez veces la fuerza” porque las respuestas que obtenemos cuando intentamos tal idea contradicen el principio de la relatividad.

Hablando en términos de relatividad general, podríamos preguntarnos si los objetos de movimiento rápido deforman el espacio-tiempo más que los objetos de movimiento lento. No, ellos no. No pueden porque no existe tal cosa como “movimiento rápido”. Un objeto que se mueve rápidamente desde un punto de vista es estacionario desde otro punto de vista. Sin embargo, curva el espacio-tiempo es exactamente como curva el espacio-tiempo, sin importar desde qué marco lo veas. La curvatura es exactamente la misma para los objetos de “movimiento rápido” y de “movimiento lento”.

Puede leer más sobre cuánto sabemos sobre dos objetos que se tiran unos de otros en la relatividad general en el problema de dos cuerpos en la relatividad general.

Si. En la relatividad general, la fuente de gravedad ya no es la masa, sino el tensor energía-momento. Eso significa que la gravedad se origina en la energía, no en la masa; Newton tenía la impresión errónea de que se originaba en la masa porque la energía de la masa era mucho mayor que la energía cinética. Pero para su nave espacial, es la energía cinética que domina la gravedad.

Como escribieron otras respuestas, porque tienes más energía, ejerces más gravedad. ¡Pero esto es incluso cierto si no tienes más energía!

Digamos que toda la energía que lo llevó a cerca de la velocidad de la luz ya estaba en su nave espacial en forma de combustible, la energía general que tiene a la velocidad de la luz es menor de lo que era, pero debido a las correcciones relativistas, su cantidad de energía percibida se cambia en diferentes cuadros, por lo tanto, “ejerce” una gravitación diferente en diferentes objetos dependiendo de su velocidad. ¡Este efecto es similar al efecto magnético del electromagnetismo! Se llama efecto gravitomagnético!

Solo un punto: tu masa no cambia. No existe tal cosa como la masa relativista. La masa no depende de la velocidad. La ÚNICA masa es su masa en reposo porque es la única que es invariante de Lorentz.

La noción de que la masa depende de la velocidad es anticuada. Es una reliquia de una época en que las personas intentaban entender la relatividad en términos newtonianos y no es coherente con el punto de vista moderno basado en la simetría.

Una cosa que viaja tiene el mismo peso que estacionaria. Simplemente parece más pesado para un observador estacionario.

No debería producir más fuerza gravitacional. De hecho, ¡podría producir menos! Hay una versión de la gravedad que actúa desde y hacia el momento de peso, ya que hay un momento de carga que produce magnetismo.

El movimiento es relativo. Siempre te detienen en relación a ti mismo. Entonces tu masa siempre parece normal para ti. Entonces la pregunta es si estas “cosas cercanas” están cerca de c en relación con usted. Si su velocidad coincide con la tuya, entonces no, no les parecerás demasiado grande y no tendrás una atracción gravitacional adicional.

Pregunta original

¿Una nave espacial que se mueva a una velocidad cercana a la de la luz ejercerá más fuerza gravitacional sobre los objetos cercanos?

Si de alguna manera puedo acelerar a la velocidad de 0.995 veces c, mi masa debería ser 10 veces mi masa en reposo por la transformación de Lorentz. ¿Atraeré cosas cercanas con 10 veces más fuerza?