Me imagino que los electrones acelerados por el paso de las ondas gravitacionales, decir en las inmediaciones de un kilonova, así que yo esperaría que los electrones se emiten luz. Estoy en lo cierto?
Respuestas
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Una onda gravitacional no ejerce una fuerza sobre un punto de la partícula. Con esto quiero decir que si usted se en que punto de la partícula y se mantiene un acelerómetro, a continuación, medir sin aceleración como la onda pasa a través de usted. Más precisamente su adecuada aceleración sigue siendo cero en todo momento.
Esto puede parecer un poco extraño, pero sucede debido a que las ondas gravitacionales de los cambios de la separación de los objetos mediante el cambio de la geometría del espacio-tiempo alrededor de ellos, no ejerciendo una fuerza sobre los objetos para moverlos.
La situación que usted describe es esencialmente el mismo como si un electrón de caer en un campo gravitacional se irradia. Si desea ver una caida libre de electrones que luego la ves acelerar por lo que desde su perspectiva se debe irradiar. Sin embargo, la caida libre de electrones es ingrávido, como todos los objetos que caen libremente, y por lo tanto no experimenta aceleración. Así que a partir de la electrónica de la perspectiva no debería irradiar. Esta es una vieja paradoja y ha sido abordado varias veces en el sitio - en definitiva la pregunta parece ser:
Habiendo dicho esto, no estoy seguro de en qué medida la paradoja ha sido resuelta satisfactoriamente. Creo que la solución es que se hace irradiar como se observa desde un marco estático, pero no irradia como se observa desde un comoving marco. La diferencia es porque los observadores en diferentes marcos de acuerdo acerca de la QED el estado del suelo. Este es el mismo argumento que utilizó para Unruh radiación.
Así, argumentando que, en comparación con el cae libremente a cargo creo que la onda gravitacional provoca que los electrones se irradian como la observada por un observador fuera de la zona afectada por la onda gravitacional. Sin embargo, un observador comoving con el electrón no medir la radiación.
Fernando Briano
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3704
Una física de partículas POV.
El electrón es una partícula elemental en el modelo estándar de la física. Como tal, cualquier interacción que se somete a puede ser descrito por medio de los diagramas de Feynman con el intercambio de partículas virtuales, mientras que la interacción con el real partículas. En los diagramas de Feynmann cualquier dp/dt intercambios con virtual o real partículas, acelerar (o desacelerar) el electrón y la radiación pueden aparecer, como en estos Brehmstrahlung diagramas.
Lo que uno debe tener en mente es que la gamma entre los dos vértices de arriba es un fotón virtual de transferencia de energía de los electrones que la energía es radiada como un verdadero fotón. (acción de frenado)
El lugar del "núcleo" puede ser tomado por cualquier gran colectivo de campo eléctrico de la radiación de la virtual gamma para el electrón.
También una verdadera dispersión de fotones fuera un electrón permitirá la radiación de un segundo fotón, debido a la aceleración adquirida por la dispersión ( ignorando el núcleo en el diagrama de arriba)
Un análogo de efectivo diagrama puede ser hecha con los gravitones. Se espera que la gravedad será más pronto o más tarde definitivamente cuantizada, y gravitones va a jugar el papel análogo al de los fotones en las interacciones gravitacionales, es decir, un vértice existe para los electrones gravitón. Esto significa que una legal diagrama de Feynman va a existir de un electrón de la dispersión de un gravitón virtual de un gran campo gravitacional, o un real gravitatorio de la real gravitones de una onda gravitacional.
Pues sí, un electrón puede esparcir con un gravitón, virtual o no, obtener un dp/dt impulso, y emiten un fotón, dentro de las reglas de feynman y las leyes de conservación del modelo estándar de la física de partículas, si se acepta la cuantización de la gravedad.
user180269
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6
Respuesta corta: sí, el electrón podría radiar ondas electromagnéticas como resultado de su interacción con las ondas gravitacionales.
Mientras que las reglas de Feynman para el gravitón ¿nos alerta sobre el hecho de que tal proceso puede ocurrir no necesitamos de la gravedad cuántica (o de la mecánica cuántica) para analizar esta situación.
Física de electrones (clásica) no es sólo un punto de partículas. Es un sistema de un punto de carga y el campo electromagnético, ambos de estos componentes que interactúan con el campo gravitacional. Si no hay campos electromagnéticos externos (y de modo que el cargo es la única fuente de la misma) que uno podría tratar de integrar a cabo a partir de las ecuaciones de movimiento de la carga. Cuando hacemos eso, veríamos que la de electrones en una curva el espacio-tiempo ya no se mueve a lo largo de geodesics. En su lugar se experimenta una aceleración adicional de lo que se llama la DeWitt-Brehme radiación de la fuerza de reacción. Su interpretación es muy sencilla: se trata de una contribución de campo electromagnético de un electrón que se dispersa por un campo gravitacional y se vuelve a conectar con ella. Y debido a que la señal podría sólo se propagan con velocidad finita ($c$) esta 'ida' de campo significa que la expresión para la radiación de la fuerza de reacción no es de carácter local: depende en el pasado el movimiento de los electrones.
También se puede demostrar que la energía neta llevar por las ondas electromagnéticas radiadas como resultado de dicha interacción es igual a menos el trabajo realizado por el DeWitt-Brehme fuerza. Y así, como la onda gravitacional que pasa a través de los electrones se podría radiar ondas electromagnéticas.
Nota Final: la frecuencia de la onda sería el mismo orden de magnitud que la frecuencia de la onda gravitacional, por lo que no sería una 'luz', pero en una de "onda larga" de radio del espectro.
Para conocer los detalles técnicos, consulte:
- Poisson, E., Libra, A., & Vega, I. (2011). El movimiento de partículas puntuales en la curva el espacio-tiempo. Vivo Comentarios en la Relatividad, 14(1), 7, acceso abierto en la web.
