Ich fange gerade an, die Allgemeine Relativitätstheorie (GR) zu lernen, und ich bin ein Anfänger, aber ich bin mit dieser für mich unklaren Situation herausgekommen: Die Flugbahn eines geladenen Teilchens in GR ergibt sich aus der Gleichung:
Also, wenn ich ein neutrales Teilchen habe die Gleichung reduziert sich auf die geodätische Gleichung für ein freies Teilchen, aber wegen der Einstein-Maxwell-Gleichungen:
Der EM-Spannungsenergietensor bestimmt die Form der Metrik und folglich die Christoffel-Symbole, die in der geodätischen Gleichung für das neutrale Teilchen erscheinen. Würde sich die Flugbahn dieses neutralen Teilchens in einem EM-Feld also von dem Fall einer Raumzeit mit einem EM-Feld von Null unterscheiden?
Die Antwort auf Ihre Frage lautet ja, die Metrik wird durch das elektromagnetische Feld beeinflusst, und ein neutrales Teilchen folgt einer Geodäte dieser Metrik. Dies impliziert also, dass das neutrale Teilchen das elektromagnetische Feld tatsächlich „fühlt“, aber nur auf sehr indirekte Weise (aus der Geometrie der Raumzeit um das Teilchen herum).
Das beste Beispiel dafür ist die Reissner-Nordström-Metrik , die eine Verallgemeinerung der Schwarzschild-Metrik ist, falls im Vakuum ein radiales elektrostatisches Feld vorhanden ist.
Die Schwerkraft ist universell. Es beeinflusst alles, was Energie-Impuls hat, und elektromagnetische Felder haben Energie-Impuls. Die Raumzeit wird also durch das elektromagnetische Feld "verformt" (dh gekrümmt), und da sich Materie (oder irgendein Feld) in dieser Raumzeit bewegt, wird die Bewegung durch den Inhalt der Raumzeit beeinflusst.
Ja, das ist nicht nur möglich, sondern allgegenwärtig. Ein Teil der Masse der Erde ist auf elektromagnetische Feldenergie in den Atomen zurückzuführen, aus denen sie besteht. Sie spüren ständig die Schwerkraft aufgrund dieser Masse. Die Tatsache, dass alle Masse-Energie zur Schwerkraft beiträgt, ist nur das (starke) Äquivalenzprinzip, das von GR befolgt wird.