Kann Licht sich selbst gravitativ beeinflussen?

Stellen Sie sich eine elektromagnetische Welle im Vakuum vor. Nach meinem Verständnis der allgemeinen Relativitätstheorie

  1. Die Welle hat einen Impuls und erzeugt somit ein Gravitationsfeld in alle Richtungen.
  2. Das Gravitationsfeld breitet sich mit Geschwindigkeit aus C , genauso wie die Welle.

Wie sieht das Gravitationsfeld in Richtung der Welle aus?

Ich bin besonders interessiert, weil es so aussieht, als würde das Feld die Welle selbst beeinflussen. Dies würde scheinbar dazu führen, dass das Licht rotverschoben wird und schließlich aufgrund dieser Wechselwirkung verschwindet. Darüber hinaus würde dies gegen die Energieerhaltung verstoßen, da der "abgelassene" Impuls der Welle keinen natürlichen Ort hat, an den er gehen kann.

Letztlich ist nicht klar, unter welchen Bedingungen das Feld und die Welle interagieren könnten.

Zusammenfassend sind meine Fragen:

  1. Kann eine elektromagnetische Welle sich selbst gravitativ beeinflussen?
  2. Wenn ja, ist das problematisch?

Sorry für die lange Frage. Ideen und Bearbeitungen sind willkommen.

BEARBEITEN: Die ursprüngliche Frage konzentrierte sich auf eine „Selbstinteraktion“ von Licht, die nur Sinn macht, wenn es um Photonen geht. Allerdings konzentriert sich die Frage jetzt auf die klassische Perspektive, was also als Lichtinteraktion mit sich selbst gilt, ist offener für Interpretationen.

Der Titel verwendet das Wort "Photon", und der erste Satz besteht auf "einem einzelnen Photon", und doch hat die Frage nichts mit Quantenmechanik zu tun. Die eigentliche Frage ist rein klassisch, und die Antwort ist ja. Diese werden „Electrovac-Lösungen“ genannt, en.wikipedia.org/wiki/Electrovacuum_solution
@BenCrowell Danke für den Link. Was die Photonenunterscheidung betrifft, ist das Problem, dass ich QM einmische, wo es nicht hingehört? Was würde ich ändern, um das zu beheben?
ist das problem, dass ich QM da einmische wo es nicht hingehört? IMO, ja. Was würde ich ändern, um das zu beheben? Ändern Sie vielleicht jede Instanz von „Photon“ in „elektromagnetische Welle“ oder „Lichtstrahl“. Es hört sich so an, als ob Sie die Tolman-Ehrenfest-Podolsky-Metrik für einen Lichtstrahl mit Bleistift wünschen.
Lichtstrahl ist ein schlechter Begriff. Strahlen sind nur geometrische Werkzeuge, die auf die Energieübertragungsrichtung der elektromagnetischen Welle zeigen. Eine elektromagnetische Welle besteht auf der zugrunde liegenden quantenmechanischen Ebene aus Zillionen von Photonen. Die Hochzeit von allgemeiner Relativitätstheorie und Quantenmechanik ist noch nicht entschieden. Es ist eine Grenze der Forschung. Die Antwort von Dirk liegt im klassischen Rahmen der Allgemeinen Relativitätstheorie. Ich denke, Sie sollten "elektromagnetische Welle" verwenden, um klassisch genau zu sein.

Antworten (1)

Die Antwort scheint zumindest theoretisch "Ja" zu sein. Ein "Kugelblitz" ist eine Lichtkonzentration, die so intensiv ist, dass sie einen Ereignishorizont bildet und gemäß der Allgemeinen Relativitätstheorie zu einem Schwarzen Loch wird. Es wäre ein BH, dessen ursprüngliche Masse-Energie eher in Form von Licht als von Materie gewesen wäre.

"Geon" scheint ein alternativer, gebräuchlicherer Begriff für Kugelblitz ( "Geons" ) zu sein.
Ich bin nur altmodisch – ich habe den Begriff zum ersten Mal vor Jahrzehnten in einer Fred Pohl SF-Geschichte gehört
Kann Licht sich selbst gravitativ beeinflussen?
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