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¿Afecta un campo electromagnético a las partículas neutras a través de la métrica debido al tensor de energía de esfuerzo EM?

Apenas estoy comenzando a aprender la relatividad general (RG), y soy un principiante, pero me salió con esta situación que no está clara para mí: La trayectoria de una partícula cargada en el GR está dada por la ecuación:

$$\dot{u}^{\mu} + \Gamma^{\mu}_{\alpha \beta} u^{\alpha} u^{\beta} = \frac{q}{m} F^{\mu}_{\; \nu} \, u^{\nu}$$

Así que, si tengo una partícula neutral $q=0$ la ecuación se reduce a la ecuación geodésica para una partícula libre, pero debido a la de Einstein-Maxwell ecuaciones:

$$R_{\mu \nu} - \frac{1}{2} R g_{\mu \nu} = T^{EM}_{\mu \nu}$$

la EM estrés-tensor de energía determina la forma de la métrica, y, en consecuencia, los símbolos de Christoffel que aparece en la ecuación geodésica para la partícula neutral. Por lo que la trayectoria de esta partícula neutral en un EM campo de ser diferente en el caso de un espacio-tiempo con un null EM campo?

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Brian Puntos 214

La respuesta a tu pregunta es sí, la métrica es influenciado por el campo electromagnético, y una partícula neutral seguirá una geodésica de esa métrica. Por lo tanto, esto implica que la partícula neutral de hecho va a "sentir" el campo electromagnético, pero sólo en una forma indirecta (a partir de la geometría del espacio-tiempo alrededor de la partícula).

El mejor ejemplo de esto es el de Reissner-Nordström métrica, que es una generalización de la métrica de Schwarzschild, en caso de que una radial campo electrostático está presente en el vacío.

La gravedad es universal. Afecta a todo lo que ha de energía-impulso, y los campos electromagnéticos tienen energía-impulso. Así que el espacio-tiempo es "deformado" (es decir, la curva) por el campo electromagnético, y dado que la materia (o cualquier campo) se mueve en ese espacio-tiempo, el movimiento está influenciada por el contenido del espacio-tiempo.

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Kevin Zhou Puntos 1670

Sí, esto no solo es posible sino también omnipresente. Una parte de la masa de la Tierra se debe a la energía del campo electromagnético en los átomos que la forman. Sientes la gravedad debido a esta masa constantemente. El hecho de que toda la energía de masas contribuya a la gravedad es solo el principio de equivalencia (fuerte), que es obedecido por GR.

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