Hat alles mit Masse oder Energie eine Anziehungskraft?

Hat jedes „Ding“, so klein es auch sein mag, eine Anziehungskraft? Das heißt, etwas mit Masse oder Energie. Egal wie veraltet oder vernachlässigbar es sein mag, ist es da? Wenn ja, wie wird er berechnet? Was beeinflusst „es“?

Antworten (5)

Ja, alles erzeugt ein Gravitationsfeld, egal ob massiv oder masselos wie ein Photon.

Die Quelle des Gravitationsfeldes ist ein Objekt, das Stress-Energie-Tensor genannt wird . Dies wird normalerweise als symmetrische 4 x 4-Matrix geschrieben, und der obere linke Eintrag ist die Energiedichte. Beachten Sie, dass Masse überhaupt nicht erscheint. Wir wandeln Masse in Energie um, indem wir sie mit multiplizieren C 2 (wie in Einsteins berühmter Gleichung E = M C 2 ) und dann die Energie einsetzen. Auch ein Photon erzeugt also ein Gravitationsfeld, denn es hat zwar keine Masse, aber Energie.

Erstaunlich, was sonst noch im Spannungs-Energie-Tensor steckt und somit ein Gravitationsfeld erzeugen kann. Beispielsweise treten Druck- und Schubspannungen auf. Es wurde sogar vorgeschlagen, dass ein Gravitationsfeld durch die Gravitation selbst erzeugt werden könnte, dh die Energie des Gravitationsfeldes erzeugt die Krümmung, die das Feld erzeugt. Das resultierende Objekt wird Geon genannt , obwohl ich betonen sollte, dass niemand bewiesen hat, dass diese existieren könnten, und die meisten von uns denken, dass sie es wahrscheinlich nicht können.

+1: Ich glaube, ich habe geschlafen und dabei die "Masse-Energie" vergessen, während ich die Antwort geschrieben habe ;-)
Moment mal - Stress-Energie kann ein Magnetfeld erzeugen ? Als nächstes sagst du uns, dass Anti-Schwerkraft real ist (SCNR ;))

Hat jedes „Ding“, so klein es auch sein mag, eine Anziehungskraft?

Newton : Nicht alles. Aber nur massive Objekte. Definitiv kein Photon...

GR : Jedes einzelne energetische Objekt krümmt die Raumzeit genauso wie massive, als Folge von Masse-Energie M C 2 . Ein Photon krümmt also die Raumzeit, da es Energie enthält. ( wie Johannes schon erwähnt hat... )

Egal wie veraltet oder vernachlässigbar es sein mag, ist es da? Wenn ja, wie wird er berechnet?

Nehmen wir zum Beispiel ein Proton. Da es geladen ist, wird es von elektrischen und magnetischen Feldern beeinflusst. Massenspektrometer können also verwendet werden, um sie abzulenken. Durch Anlegen eines Magnetfeldes senkrecht zur Ebene des Teilchens wird dieses auf eine Kreisbahn gebracht und so seine Masse bestimmt.

Was beeinflusst „es“?

Dies ist der wichtigste Teil. Ein massiver Körper (obwohl er vernachlässigbar ist) beeinflusst einen anderen massiven Körper. Die Kraft ist viel zu vernachlässigen. Selbst dann gibt es immer die Kraft. Wenn es keine solche Kraft gäbe, hätten diese interstellaren Wolken keine Anziehungskraft und keine Sterne , Planeten usw.

Tatsächlich haben Photonen ein Gravitationsfeld (obwohl Sie GR verwenden müssen, um es zu berechnen). Sie können sogar ein Schwarzes Loch mit genügend elektromagnetischer Energie zusammen an einem Ort erschaffen.
Hier ist ein (bezahlter) Artikel, der sich anscheinend mit der durch Schwerkraft vermittelten Photon-Photon-Streuung befasst. Es ist auch in Zees QFT-Lehrbuch enthalten.
@MichaelBrown: Ahh ... Okay. Mann, ihr weist auf alles hin. Verdammt .. Gut, dass ich zuletzt ein Unterzitat verwendet habe. Sonst hätte ich ein paar Downvotes bekommen ;-)
Um fair zu sein, es ist ein Effekt, den niemand jemals beobachten wird. :D
@MichaelBrown: Ohh... Danke für die Fairness. Dann kann mein Beitrag ein langes Leben haben ;-)
Ich bin die Art von Person, die gerne über die Existenz von im Prinzip nicht beobachtbaren Signalen stochert (haben Sie von der Verletzung der Baryonenzahl des Standardmodells gehört? Wie wäre es mit den Auswirkungen bestimmter dunkler Energiemodelle im Labormaßstab ...?), aber ich vollständig verstehen, dass es Menschen gibt, die bessere Dinge mit ihrer Zeit anzufangen haben. :)
Photonen krümmen die Raumzeit aufgrund eines Spannungsenergietensors ungleich Null.
@Prathyush: Ahh ... Dies ist zu einer Debatte geworden . Der einzige Grund, warum ich nicht überarbeitet habe ( jetzt überarbeitet ), ist, dass ich die Frage nicht immer wieder in Aktivität stoßen möchte. Also habe ich ein Zitat eingefügt: Newtonian;-)

F G R A v ich T A T ich Ö N A l = G × M 1 M 2 R 2
Für so viel kleine Masse wie man zB bekommt. M e = 9.1 × 10 31 k G .

M 1 , M 2 sind Massen von Objekten, zwischen denen Kraft berechnet wird und R ist der Abstand zwischen ihnen. Es ist in der Natur immer anziehend entlang der Linie, die zwei Partikel verbindet. G ist eine Gravitationskonstante der Ordnung 10 11 .

Für große Entfernungen und kleine Massen ist diese Kraft jedoch vernachlässigbar. Deshalb können Sie keine Anziehungskraft zu Ihrem PC spüren :) und für große Massen ist sie zu wichtig, z. Erde-Sonne-System ist nur durch die Gravitationskraft gebunden.

Ich habe die Antwort auf den zweiten Teil gegebenhow is it calculated?

Warum sollte Masse vernachlässigbar oder obsolet sein? Sie können eine Masse als vernachlässigbar annehmen, um Ihre Berechnungen zu erleichtern, aber in Wirklichkeit hat jede Masse ihr eigenes Gravitationsfeld und beeinflusst jede andere Masse in ihrer Umgebung. Wenn Sie mehr darüber erfahren möchten, warum Materie Schwerkraft hat, müssen Sie wahrscheinlich die Quantenmechanik erforschen.

Ich denke, dass Zeit als Maß versus Zeit als Dimension verwechselt wird. Metriken sind kulturell willkürlich, aber Dimensionen sind real. Kulturelle Metriken für die Zeit sind so verbreitet, dass sie keinen Beweis benötigen. Zeit als Dimension ist nicht theoretischer als räumliche Dimensionen und auch für sie gibt es kulturell willkürliche Metriken. In Anbetracht dessen, dass Ihre Kenntnisse der Stringtheorie und der Quantentheorie sicherlich viel größer sind als meine, werden Sie meiner Meinung nach zu dem Schluss kommen, dass die Zeitdimension in diesen Theorien gut etabliert ist, egal wie Sie sie messen.