Experimento mental: Efecto gravitatorio de la masa convertida en energía

Question

Dos masas M1 y M2 están separadas por una cierta distancia. M1 acelera hacia M2 y recíprocamente.

Entonces como e=mc2, M1 se convierte totalmente en energía (que creo que serían fotones) y desaparece.

Pregunta: ¿M2 deja de acelerar hacia M1 en el momento exacto (sea lo que sea) en que M1 desaparece?

Se dice que la gravitación viola la relatividad porque "viaja" a la velocidad de la luz, pero quizá la información no viaja realmente tan rápido. Quizás un cuerpo tarda 2 años luz en registrar la presencia de otro cuerpo que está a 2 años luz, y entonces es atraído indefinidamente hacia él porque "sabe" que está ahí, y la velocidad de comunicación de la información de que la masa de un objeto ha cambiado no puede ir más rápido que la velocidad de la luz.

Otra pregunta: Suponiendo que los fotones estén en una esfera hueca (con masa despreciable) y no puedan escapar, ¿aún así M2 es atraído por esa densidad de fotones?

Descargo de responsabilidad: no soy un físico, sólo un curioso, por favor, sea amable.

Answer 1

$E=mc^2$ es una fórmula que proviene de las restricciones matemáticas de la relatividad especial.

M1 acelera hacia M2

Es una expresión válida en la mecánica newtoniana.

M1 convierte totalmente en energía (que creo que serían fotones)

ya que se habla de fotones, éstos pertenecen al marco de la mecánica cuántica, donde nada desaparece espontáneamente sin interacciones mecánicas cuánticas.

Para que el álgebra sea correcta, hay que utilizar el fourvectors de la relatividad especial. Cada masa será descrita por un cuatro vector $(E,p_x,p_y,p_z)$ donde E es la energía de la masa y $p$ el impulso. La longitud de este vector es la masa invariante , y es la misma en todos los marcos inerciales.

Por lo tanto, si por alguna forma no física su $M_1$ decaído en fotones, la suma de todos esos cuatro vectores fotónicos siempre tendría la masa invariante de $M_1$ No importa la distancia a la que se encuentren los fotones debido a la velocidad de la luz. $c$ . Casi inmediatamente $M_2$ estará dentro del $M_1$ masa y no será sensible a la atracción, ya que estará dentro de la esfera de expansión de los fotones.

Los experimentos de pensamiento necesitan marcos consistentes .

Tal vez un cuerpo tarda 2 años luz en registrar la presencia de otro cuerpo que está a 2 años luz,

Para que se produzcan interacciones, sí se necesita el tiempo de la velocidad de la luz para que tenga efecto. Cuando hay un cambio en el sol se necesita 8 minutos para ser visto en la tierra.

Answer 2

Cuando los fotones están contenidos en una esfera perfectamente reflectante sin masa, entonces las dos masas (una de las cuales está ahora contenida dentro de la esfera en forma de fotones) seguirán acelerando la una hacia la otra. Si el repuesto es lo suficientemente pequeño, la aceleración será la misma que la de las dos masas anteriores.
Si no hay una esfera que contenga los fotones, éstos se propagarán, obviamente. Se propagan con la velocidad de la luz (igual que la gravedad). Cuando se produce la conversión de la masa en fotones, la otra masa seguirá moviéndose como si la otra masa no se hubiera transformado aún en fotones. Los fotones viajan hacia cada dirección, incluyendo la dirección donde está la otra masa. Todos los fotones juntos tendrán la misma influencia gravitatoria en su entorno que la masa de la que proceden. Forman una esfera en expansión. Cuando los fotones, viajando detrás de la influencia gravitatoria (con la misma velocidad que la influencia gravitatoria) de la masa de la que proceden, alcanzan la otra masa (digamos que todos pueden pasar la otra masa) la influencia gravitatoria sobre la otra masa cambiará. cuando la bola de fotones haya alcanzado un tamaño enorme ya no influirán en la otra masa.
¿Qué verá la otra masa? La otra masa ve la masa de la que proceden los fotones hasta que los fotones llegan a esta masa. Como la velocidad de la gravedad es igual a la velocidad de la luz, el momento en que la otra masa ve los fotones es también el momento a partir del cual la gravedad sobre la otra masa empieza a disminuir. S