Gravitationswechselwirkungen durch Energie oder durch Masse?

Die von Einstein erstmals festgestellte Masse-Energie-Äquivalenz ist ein wichtiges und viel diskutiertes Phänomen in der Physik. Ohne viel Wissen über High-End-Diskussionen zu diesem Thema zu beanspruchen, möchte ich eine Frage dazu stellen.

Erlaubt die Äquivalenz "Energie", Gravitationswechselwirkungen mit anderen Massen und Energie zu zeigen?

Wie lässt sich außerdem ein immaterielles Ding wie Energie im Raum lokalisieren, das zumindest nach klassischer Auffassung für die Gravitation notwendig ist? Dies könnte helfen, eine verwandte Frage zu lösen

Beendet ein Materievernichtungsereignis zwischen zwei Teilchen auch die Gravitationswirkung, die die ursprünglichen Teilchen möglicherweise auf benachbarte (und weit entfernte) Teilchen haben?

Ich habe kürzlich einen Vortrag von Ashoke Sen besucht , in dem er wahrscheinlich auf Gravitationswechselwirkung durch Energie hingewiesen hat, aber ich könnte mich irren, da es nur eine vorübergehende Referenz war.

In der Allgemeinen Relativitätstheorie ist nur Materie-Energie-Impuls lokalisiert, Gravitations-Energie-Impuls ist nicht lokalisiert (weil Sie immer ein (Trägheits-)Koordinatensystem wählen können, in dem es an irgendeinem Raum-Zeit-Punkt Null ist), siehe Stress-Energie-Impuls- Pseudotensor

Antworten (1)

Zu Ihrer ersten Frage: Absolut, Energie gravitiert (oder induziert eine Krümmung in der Raumzeit) genauso wie Masse gravitiert. Wenn Sie die allgemeine Relativitätstheorie lesen , werden Sie erfahren, dass es sich tatsächlich um den Stress-Energie-Tensor handeltdas ist die Quelle der Gravitationswechselwirkung (oder äquivalent der Raumzeitkrümmung). Energie kann sehr leicht lokalisiert werden; Bei einem Parallelplattenkondensator ist elektrische Energie zwischen seinen parallelen Platten lokalisiert (und diese elektrische Energie gravitiert!). Tatsächlich haben Himmelskörper den größten Teil ihrer Masse aufgrund der Energie der Bindungen, die ihre Grundbestandteile (Quarks) in den Kernen ihrer Atome zusammenhalten. Sie können sich jede dieser Bindungen als eine Feder vorstellen, die zwei grundlegende Bestandteile verbindet; Auf jeder Feder ist potenzielle Energie lokalisiert, und diese potenzielle Energie sieht für makroskopische Beobachter, die die winzigen Federn in den Kernen nicht sehen, wie Masse aus. Auf jeden Fall spielt es keine Rolle, sich die Bindungsenergie als Masse oder Energie vorzustellen; wichtig ist, dass die Bindungen (Federn) zum Stress-Energie-Tensor beitragen,

Die Antwort auf Ihre letzte Frage ist negativ. Die Energie wird in einem Vernichtungsprozess erhalten. Nehmen Sie als Beispiel die Vernichtung eines Elektron-Positron-Paares, um ein Photon zu bilden. Die Energie des vernichtenden Elektrons und des Antielektrons (Positron) ist gleich der Energie des resultierenden Photons. Da Energie gravitiert, wird das austretende Photon genauso stark gravitiert wie das eintretende Elektron und Positron.

eine kleine Klarstellung. das bedeutet auch, dass eine elektromagnetische Welle gravitiert, richtig?
Ja! Es trägt zum Energie-Impuls-Tensor bei und induziert somit eine Krümmung der Raumzeit.