Erzeugen masselose Teilchen winzige Gravitationsstöße?

Also nur ein Vorläufer, mein Hauptaugenmerk liegt auf Mathematik und ich verstehe nicht alles in Physik, also entschuldige ich mich, wenn dies eine offensichtliche Antwort hat oder die falschen Tags verwendet werden.

Abgesehen davon weiß ich, dass sich masselose Teilchen mit Lichtgeschwindigkeit fortbewegen und Energie haben, was bedeutet, dass sie eine Gravitationskraft ausüben. Ich weiß auch, dass sich die Schwerkraft mit Lichtgeschwindigkeit fortbewegt. Wenn wir diese beiden Dinge kennen, können wir daraus schließen, dass Licht eine Art Überschallknall erzeugt, wobei die Schwerkraft die Druckwelle und das masselose Teilchen das Überschallobjekt ist?

Beachten Sie, dass man für Licht keine Cherenkov-Strahlung (ungefähr das Äquivalent eines Mach-Kegels für Schall) erhält, bis die Geschwindigkeit des Emitters die lokale Lichtgeschwindigkeit überschreitet . Sie müssten also entweder eine Warp-Blase oder eine Materieverteilung mit einem Gravitations-Brechungsindex haben .
@rob, ich sage, dass Photonen Gravitationswellen in die Richtung ausüben, in die sie sich bewegen, und da sich die Welle mit der Geschwindigkeit des Photons fortbewegt, wird es wie ein Überschallknall sein, aber für die Schwerkraft.
Für ein masseloses Photon, das durch das Vakuum wandert, kann es keinen "Schwerkraftboom" erzeugen, weil die Energie irgendwo herkommen müsste, und wir wissen aus der Astronomie, dass Photonen keine Energie verlieren, wenn sie durch das Vakuum reisen.
Wenn Sie Elektromagnetismus betrachten, werden keine elektromagnetischen Wellen für ein sich bewegendes geladenes Objekt erzeugt, das nicht beschleunigt wird. Wenn ich das als Analogie verwende, würde ich mir vorstellen, dass ein Lichtimpuls ein winziges Gravitationsfeld tragen würde, aber keine Energie durch Strahlung verlieren würde. Vielleicht hat jemand die Berechnung für klassisches GR gekoppelt an klassisches EM durchgeführt.
@PeterShor, würde die Schaffung dieses Gravitationsbooms die Energie des Photons verringern? Weil es unabhängig von der Schwerkraft interagiert. Dies wäre nur die Verklumpung der Gravitationswirkung. Wenn das Sinn macht...
@JacobClaassen Sowohl Gravitonen als auch Photonen sind quantenmechanische Einheiten. In der Quantenmechanik kann Energie nur durch Wechselwirkungen realer Teilchen ausgetauscht werden. Ein Photon, das mit der Geschwindigkeit c läuft, interagiert nicht, so sicher wie ein Elektron, das mit der Geschwindigkeit v im Raum läuft, nicht interagiert und nichts passieren wird, weil es keine Energiezufuhr oder -ausgabe gibt.
Das Gravitationsfeld eines Photons wurde berechnet. Es handelt sich um eine Gravitationswelle, die scheinbar vom Ort der Emission des Photons ausgeht und somit mit dem Ereignis der Emission in Verbindung gebracht wird. Dies impliziert, dass die Gravitationsenergie aus der Emission stammt. @PeterShor hat Recht, dass ein Photon im Flug keine Energie verliert. Dies ist leicht zu verstehen, da sich die Zeit für das Photon nicht mit Lichtgeschwindigkeit bewegt, sodass das Photon nicht zerfallen kann, Gravitonen emittiert und Energie verliert.

Antworten (2)

Um damit zu beginnen, muss man, um Photon-Graviton-Wechselwirkungen zu untersuchen, eine quantisierte Gravitation haben, die die entsprechenden Wechselwirkungseckpunkte und -diagramme liefert. Laut dem Link scheint es eine "Graviton-Compton-Streuung " zu geben. Da Graviton Spin zwei und Photon Spin 1 ist, ist es nicht einfach wie Elektron-Photon. Dies ist für eine echte Interaktion.

Das Gravitationsfeld, das ein Teilchen aufgrund seines Energie-Impuls-Vektors trägt, wird mit virtuellen Austauschvorgängen beschrieben . Das elektrische Feld eines Elektrons, das sich mit der Geschwindigkeit v bewegt, kann in der Quantenfeldtheorie als von virtuellen Photonen aufgebaut beschrieben werden, das heißt, es geht keine Energie verloren, bis es zu einer Wechselwirkung kommt. Ich vermute, dass das Gravitationsfeld eines sich mit der Geschwindigkeit v bewegenden Teilchens durch virtuelle Gravitonen beschrieben wird.

Die virtuellen Gravitonen und das reale Photon, dessen Gravitationsfeld die virtuellen Gravitonen erzeugt, tauschen keine Energie aus. Eine mathematische Art von Überschallknall kann nicht aufgebaut werden, weil virtuell bedeutet, dass keine Energie ausgetauscht wird und ein Überschallknall Energie verbraucht.

Also nein, die Analogie kann nicht gelten.

Es ist bekannt, dass masselose Teilchen die gleiche Gravitationsbeschleunigung erfahren wie andere Teilchen (was einen empirischen Beweis für das Äquivalenzprinzip liefert), weil sie eine relativistische Masse haben, die als Gravitationsladung wirkt.

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