Was passiert mit der Schwerkraft nach der Vernichtung von Materie und Antimaterie?

Die Vernichtung erzeugt Gammaphotonen, deren Gesamtenergie sich zur Gesamtenergie aufsummiert$E_0=\sqrt{p^2 \,c^2 + m^2\,c^4}$ehemals in der Materie/Antimaterie enthaltene kinetische Energie (die$p\,c$Begriff) und das in Ruhemasse "eingefroren" (die$m\,c^2$Begriff). Energie bleibt also erhalten.

Was die Schwerkraft betrifft, so können die Einstein-Feldgleichungen "nicht unterscheiden" zwischen "Materie / Anitmaterie" und "Photonen" - sie sind beide ziemlich gleich und ihre "effektive Gravitationsmasse".$E_0/c^2$. Schlagen Sie den Stress-Energie-Tensor nach – dies ist die „Quellenseite“ der Einstein-Feldgleichungen, die die „Krümmung“ (Abweichung von Euklids parallelem Postulat) der Raumzeit erzeugt. Es gibt einige Feinheiten, denn der SE-Tensor ist ein Tensor, kein Skalar, aber wenn Sie sich das ganze "Zeug" als Gravitationsquelle für Gravitationsmasse vorstellen$E_0/c^2$, das ist ein gutes geistiges Bild. Zum Zeitpunkt der Kollision ändert sich also an der Schwerkraft nicht viel. Der Wechsel von Materie/Antimaterie zu Licht verändert, wie sich der SE-Tensor und damit die Raumzeitkrümmung mit der Zeit entwickelt , da Materie/Antimaterie und Licht unterschiedliche Ausbreitungsgleichungen haben (das erstere breitet sich mit einer gewissen Geschwindigkeit aus, die geringer ist als die des Lichts).

Gemäß der Allgemeinen Relativitätstheorie ist die Quelle für Raumzeitkrümmung/Schwerkraft der Spannungs-Energie-Tensor. Masse trägt Ruheenergie bei$mc^2$aber es ist nicht die einzige Energieform, die die Schwerkraft beeinflusst. Daher ist es nicht ganz richtig zu sagen, dass Masse Gravitation verursacht, aber Energie tut es. Die während der Vernichtung erzeugten Photonen tragen Energie und beeinflussen daher auch das Gravitationsfeld.

Die Idee, dass die Schwerkraft nur durch Masse entsteht, gilt nur in der nichtrelativistischen Grenze. In einer vollständig relativistischen Behandlung, die notwendig ist, um jeden Prozess zu verstehen, der eine Teilchenvernichtung beinhaltet, müssen Sie den vollen Spannungsenergietensor verwenden. Dieser Tensor beinhaltet die Masse, aber beispielsweise auch die Energie von Photonen, die bei der Vernichtung entstehen.