Ist es im Widerspruch zu irgendeiner Theorie oder einem experimentellen Ergebnis, eine negative Gravitationskraftmasse zu haben?

Ich bin mir bewusst, dass es hier auf dieser Seite viele ähnliche Fragen dazu gibt, aber die meisten Antworten konzentrieren sich auf negative Trägheits- und Gravitationsenergie. Meine Frage ist konkreter.

QM zusammen mit der speziellen Relativitätstheorie sagt uns, dass wir Wechselwirkungen erzeugen können, bei denen sich gleiche Ladungen abstoßen, wenn wir Spin-1-Kraftträger (Photonen) verwenden. Und gleiche Ladungen ziehen sich an, wenn Spin-2-Träger (Gravitonen?) verwendet werden. Ich sehe nichts Falsches, wenn Sie aufgrund der Symmetrie zwei Massenladungen haben könnten, negativ und positiv. Natürlich gehe ich davon aus, dass sie nur als Ladungen funktionieren, sodass die Trägheitsmasse immer noch positiv sein wird, ebenso wie die aktive Masse der allgemeinen Relativitätstheorie, die für die Krümmung verantwortlich ist. Hier würde das Äquivalenzprinzip nur für positive Massen funktionieren, oder am besten für die Absolutwerte der Massen unabhängig vom Vorzeichen.

Gibt es also einen Grund, warum die allgemeine Relativitätstheorie eine Gravitationskraft mit entgegengesetztem Vorzeichen verbietet? (Nennen Sie es nicht Schwerkraft, das hilft). In einem solchen Szenario vermute ich, dass gleiche Ladungen getrennt von positiven Ladungen verklumpen und sich gegenseitig abstoßen. Vielleicht haben wir also in der Natur Galaxien aus negativer Materie, deren Dynamik ansonsten nicht von Galaxien mit positiver Materie zu unterscheiden wäre.

Ist dieses Szenario plausibel oder verbietet GR es?

Dumme Frage von jemandem, der mit Renormalisierung nicht vertraut ist: Würde die Existenz solcher hypothetischer Teilchen dazu beitragen, die Schwierigkeiten bei der Renormalisierung der Quantengravitation zu verringern?
Diese Antwort befasst sich mit negativer Trägheitsmasse im Gegensatz zur Gravitationsmasse

Antworten (1)

Negative Energie oder Masse sind in der Relativitätstheorie nicht verboten, aber Schwerkraft ist keine Kraft, sondern Geometrie. Wenn Sie also eine negative Masse haben, würde sie sowohl positive Masse als auch negative Masse abstoßen, genau wie positive Masse negative und positive Masse zusammen anziehen würde.

Wenn Sie eine positive und eine negative Masse nahe beieinander platzieren, würde die positive Masse die negative anziehen, während die negative Masse die positive abstößt, und beide würden in Richtung der positiven Masse beschleunigen, bis sie sich der Lichtgeschwindigkeit nähern.

Der Fachbegriff dafür ist Runaway Pair , siehe Video , Präsentation und Handlung .

Dies gibt keine Antwort, das OP sagt ausdrücklich, dass die Trägheitsmasse positiv ist, etwas, das in der Videopräsentation verletzt wurde
Wenn träge und schwere Masse nicht gleich wären, wäre dies durch die Relativitätstheorie verboten.
Ich weiß, es wäre kein Standard-GR mehr, aber hätte eine geringfügige Änderung des Äquivalenzprinzips, "das für die absoluten Werte der Massen unabhängig vom Vorzeichen funktionieren würde", irgendwelche größeren Konsequenzen?
@brucesmitherson: Sie können nichts in der Wissenschaft ändern, außer zum Zwecke der Hypothesenbildung, aber dann müssen Sie sofort damit fortfahren, die Hypothese zu zerstören, indem Sie sie gegen alle bekannten Daten testen. Wenn Sie das Äquivalenzprinzip auch nur "leicht" modifizieren, dann stoßen Sie entweder auf Probleme mit den Daten oder Sie haben den Fall einer derzeit nicht unterscheidbaren Theorie geschaffen.
In der Newtonschen Mechanik sind beide numerisch gleich, aber man könnte im Prinzip zwischen der schweren und der trägen Masse unterscheiden, wenn man Hypothesen über exotische Materie aufstellt. In der Allgemeinen Relativitätstheorie ist das meines Wissens nicht mehr möglich, beide müssen auf jeden Fall das gleiche Vorzeichen haben, sei es positiv oder negativ.
Ist es im Widerspruch zu irgendeiner Theorie oder einem experimentellen Ergebnis, eine negative Gravitationskraftmasse zu haben?
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