¿Tiene una caja de"fotón" masa gravitacional?

Question

El fotón cuadro es un experimento de pensamiento que implican una masa, perfectamente reflectante caja que contiene la luz.

Cuando el cuadro se acelera en cualquier dirección que se traduce en una diferencia de fuerza aplicada a las paredes de la caja que están en línea con la aceleración. El "frente" de ser empujado menos y la "vuelta" de ser empujado más. Esto se traduce en una resistencia a la aceleración o la masa inercial y de la masa, incluso puede ser un valor dado en Kilogramos, independientemente del hecho de que no los componentes individuales son enormes.

Aunque entiendo que este cuadro es "masivo" no sé si la caja tiene "peso".

Sería el cuadro de caer en un campo de gravedad?

Si es así, ¿por qué?

Answer 1

Dos puntos:

• incluso partículas sin masa (como los fotones) "caen en un campo gravitatorio";
• la cantidad de masa en realidad no cambia cómo se cae, ya sea en la gravitación Newtoniana (donde la gravedad y la inercia de las masas coinciden), o en General de la Relatividad (en donde la libertad de objetos siga el espacio-tiempo geodesics), siempre que el cuadro de la masa es lo suficientemente pequeño como para no cambiar la fuerza de gravedad/curvatura.

Pero, en rigor, cualquier cantidad de energía en el cuadro de influirá en el espacio-tiempo de la curvatura. Lo que nos lleva a una posible pregunta más interesante: "los objetos con masa de caída hacia la caja?". Y la respuesta es: "sí". Un cuadro con suficiente luz en el interior que crear el mismo pozo de gravedad como, por ejemplo, la Tierra.

Answer 2

También tendría peso. Debido a la cambio roja gravitacional el ímpetu de un fotón golpea la parte inferior es mayor que el mismo fotón golpea el techo de la caja. Si calculas esto creo que terminas con una masa de 1/3 E/c ^ 2.

Answer 3

De hecho se caerá la caja, por la misma razón que la luz es lentes por el campo gravitacional del sol (por ejemplo). El espacio-tiempo de las curvas de campo gravitacional y los fotones seguirá los caminos curvos. Los fotones también en general ejercen su propio campo gravitatorio, aunque una muy insignificante en todos los escenarios realistas, y los detalles son un poco complicados.

Answer 4

para entender la gravedad bien, debe envolver su cabeza alrededor de la tensión-energía tensor. básicamente, lo que interactúa con la gravedad es igual a la cantidad de materia y energía que tiene. eso explica por qué los objetos en movimiento tienen un fuerte campo gravitacional (porque tienen más energía cinética), y por qué un fotón cuadro interactúa con la gravedad (tanto caer y tirar). sinceramente, la única razón por la que los laicos creo que la luz no tiene masa es debido a que la materia ordinaria se pueden convertir en grandes cantidades de luz. por ejemplo, la uña de su dedo podría proporcionar la energía suficiente para generar toda la luz que se ve (porque e=mc al cuadrado). por desgracia, aún no tenemos la tecnología para convertir las uñas en fotones de manera eficiente.