¿La mecánica Newtoniana predecir la curvatura de la trayectoria de la luz a través de los objetos con masa?

Question

$$F=G m_1 m_2/d^2$$

$$F=ma$$

$$a_g=Gm_{\rm other}/d^2$$

En la mecánica Newtoniana, la aceleración de Un objeto hacia el objeto B no depende de la masa de Un objeto, sino en la masa del objeto B y la distancia entre los objetos a y B. Debido a que la masa de Un objeto no afecta a su aceleración debido a la influencia gravitacional del objeto B, ¿ la mecánica Newtoniana predecir que una masa de partículas (por ejemplo, un fotón) sería gravitacionalmente afectado por un objeto con masa?

También, se podría predecir que un objeto con masa de no ser por la gravedad de la influencia de un objeto sin masa. También predicen que dos partículas sin masa no tendría influencia gravitacional de cada uno de los otros?

Answer 1

Lo que la teoría de la luz ¿quieres usar? No parece ser de cualquier forma razonable para discutir la mecánica Newtoniana y de fotones; los fotones son innatamente cuántica. No podemos razonablemente discutir Newtoniana de la gravedad clásica y el electromagnetismo, ya sea, a partir de Newton de gravitación de la ley no es de Lorentz-invariante, mientras que la clásica, electromagnetismo, obviamente.

Hubo un tiempo cuando la gente hizo calcular los efectos de Newton, la gravedad en la luz. Aquí es un papel de 1804, que lo hace. Un enfoque es tomar un objeto de masa $m$ y la velocidad inicial $\mathbf{v}$ moviendo más allá de una estrella con algunos especificado el parámetro de impacto. Como $m \to 0$, la trayectoria del objeto converge, por lo que podemos tomar como una solución para el camino de la luz. (La trayectoria converge a es la de una "prueba de la partícula" que no tiene ninguna influencia gravitatoria de su propio.) No sé de ningún aplicaciones significativas de tal teoría.

Hoy sabemos que la gravedad se manifiesta como la curvatura del espacio-tiempo, y así afecta la luz, que viaja a lo largo null geodesics en el espacio-tiempo. Los efectos de la gravedad de la totalidad de las galaxias en la luz que viaja a través de ellos puede ser muy dramático. Esto es lo que la gente de estudio en el campo de las lentes gravitacionales.

Answer 2

Newton obviamente sabía que la masa de un objeto que cae bajo la influencia de la gravedad de la Tierra no tiene ningún efecto sobre su aceleración, es decir, todos los objetos acelerar hacia la Tierra a 32 ft/seg/seg independientemente de su masa ("peso"). Por lo tanto, se deduce que un objeto sin masa, como el fotón, seguirá la misma regla: se acelera a la tierra en 32 pies/seg/seg. (La razón no nos percatamos de esto es que los fotones pasan tan poco tiempo entre los objetos que vemos y nuestros ojos debido a su extrema velocidad.)

Newton obviamente sabía de esto, y lógicamente la conclusión de que los fotones de estrellas distantes, rozando el Sol de la extremidad (borde) sería "caída" sólo un poco hacia el Sol, ya que pasa por, lo que resulta en un poco trayectoria curva.

Answer 3

La respuesta depende de si la luz es una partícula o una onda. Si usted se imagina que la luz es una partícula de una parte de la masa que viaja a la velocidad de c, entonces se obtiene un Newtoniano de la deflexión de la luz, la mitad de Einstein del valor. Esto se discute ampliamente en muchos lugares.

Pero si usted piensa que la luz es una onda, una onda no caer, sólo se refracta. Con el fin de obtener una ola de la curvatura de la luz, que necesita de la frecuencia de la luz para cambiar en diferentes lugares. En Newtoniana de la gravedad, no hay ningún cambio en la frecuencia de las ondas de luz debido a su movimiento, porque no hay acoplamiento de la gravedad con el electromagnetismo, y no hay tiempo de dilatación que los cambios de la frecuencia de las ondas.

Así, en la teoría de la onda, se esperaba que la luz no sería afectado por la gravedad. Las dos teorías son reconciliados en la física moderna, ya que el tiempo de la dilatación de la gravedad es la causa de la refracción de la luz (por el cambio de la frecuencia de las ondas de luz) y de la desviación de la materia (por el cambio de la frecuencia de ondas de materia).

Answer 4

Tienes que tener cuidado de distinguir entre Newtoniano gravitacional de la masa (gravitacional "cargo") y Newtoniano de inercia de masa (medida de la inercia).

Podría haber, en la mecánica Newtoniana, una partícula con no-cero masa inercial, pero no gravitacional de la masa? Creo que la respuesta es, en principio, sí. Simplemente sería una partícula que no gravita.

Podría haber, en la mecánica Newtoniana, una partícula sin masa inercial? Una partícula tendría cero impulso siempre (a menos que permita que son realmente infinitas velocidades...). Desde entonces, la partícula la velocidad es constante, por $\vec F = \frac{d\vec p}{dt}$, no es, y puede ser que no, la fuerza que actúa sobre la partícula, la partícula es un "fantasma" de cifrado*.

De modo que si, por fotones, la media de una gravedad sin masa de la partícula, a continuación, un Newtoniano de fotones no gravitan.

Si, por el fotón, que significa un inertially masa de la partícula, entonces un Newtoniano de fotones es un sistema de cifrado*.

*nulidad

Answer 5

Sí, la física Newtoniana predice la curvatura de la luz por la gravedad. De hecho, el uso de Newton, la teoría sólo, un geólogo en 1783 señaló que si el sol estuviera 500 veces más grande en diámetro pero con la misma densidad, la luz no podría escapar de él. Es decir, sería un agujero negro.