Co rozumiesz przez "zakrzywia przestrzeń"?

---

"Nie buduj zamków na piasku, ni szczęścia na sercu kobiety" Seneka Młodszy

   Według Ogólnej Teorii Względności grawitację można traktować jako zakrzywienie czasoprzestrzeni. Im większa masa tym zakrzywienie czasoprzestrzeni w jej pobliżu jest większe. Promienie świetlne w takiej zakrzywionej czasoprzestrzeni nie rozchodzą się po prostej, lecz po krzywej zwanej linią geodezyjną. Zjawiskiem potwierdzającym ten wynikający z OTW efekt, jest soczewkowanie grawitacyjne. Można więc powiedzieć, że masa zakrzywia czasoprzestrzeń, czego skutkiem jest zakrzywienie promieni świetlnych.

   Pozdrawiam

---

Niech strój słów podkreśla urodę myśli

Moim zdaniem tak - światło to energia, a energia zakrzywia czasoprzestrzeń.
Ale nie jestem na 100% pewien, nigdy się nad tym nie zastanawiałem.

>Moim zdaniem tak - światło to energia, a energia zakrzywia czasoprzestrzeń.

Energia nie zakrzywia czasoprzestrzeni tylko grawitacja, co powoduje zakrzywienie światła. Czyli to nie światło zakrzywia czasoprzestrzeń tylko jest ono zakrzywiane na skutek zakrzywienia czasoprzestrzeni.
Światło nie ma masy więc nie może zakrzywiać czasoprzestrzeni.

---

"Nie buduj zamków na piasku, ni szczęścia na sercu kobiety" Seneka Młodszy

Niestety to nie takie proste.

Światło nie ma masy spoczynkowej, ale jak najbardziej światło w ruchu przenosi energię, a więc ma masę. E=mc^2.

Pytanie: czy światło generuje pole grawitacyjne odpowiednio do swojej energii?

Jeśli nie, to czemu?
Jeśli tak, to jakie to jest pole?

Ja to rozumiem tak: światło w próżni nie zmienia szybkości, ale może zmieniać się wektor prędkości, światło może "skręcać". A więc na światło może działać pewne przyspieszenie, a więc także pewna siła - biorąc pod uwagę masę relatywistyczną światła, która nie jest zerowa (światło posiada pęd relatywistyczny - sam kiedyś widziałem fizyce taki delikatny wiatraczek z odbijającego światło cienkiego metalu zamieszczony w próżni, który można było laserem wpędzić w ruch).
Weźmy teraz prostą trzecią zasadę dynamiki - skoro na światło działa siła, to światło powinno działać także z pewną siłą (to tak jak z spadającą książką i Ziemią - abstrahując od tego, że zakrzywienie i tor wynikają z grawitacji, a więc krzywizny czasoprzestrzeni - zresztą w obu przypadkach wynikają). A więc powinno generować pole grawitacyjne.
Chyba, że coś pokręciłem - nigdy nad tym długo się nie zastanawiałem.

Wyprzedziłeś mnie o 3 minuty : )).
Pozdrawiam

Światło nie ma masy. Nawet podchodząc do niego pod względem korpuskularnym foton jako kwant energii nie posiada masy. Aby powstało pole grawitacyjne jest potrzebna masa. Jeżeli chodzi o III zasade dynamiki Newtona, to nie możemy jej stosować ponieważ nie mamy doczynienia z mechaniką klasyczną a relatywistyczną.

---

"Nie buduj zamków na piasku, ni szczęścia na sercu kobiety" Seneka Młodszy

A E=mc^2? Równoważność masy i energii?

>Światło nie ma masy spoczynkowej, ale jak najbardziej światło w ruchu przenosi energię, a więc ma masę. E=mc^2.

   Poprawna postać wzoru Einsteina to E=m0c^2 gdzie m0 to masa spoczynkowa. Nie wynika stąd wcale, że foton ma zerową energię z racji zerowej masy spoczynkowej. Wzór ten wyraża równoważność masy i energii. Energia fotonu wyraża się wzorem E= hv gdzie h-stała Plancka a v - częstość. Można stąd wyliczyć, że m= hv/c^2, tylko powiedzenie, że jest to wzór na masę fotonu będzie nieścisłe. Należałoby to raczej rozumieć jako wzór na energię fotonu wyrażoną w jednostkach masy.

>Weźmy teraz prostą trzecią zasadę dynamiki

   Wybacz, ale to błąd. Zapomniałeś, że teoria Newtona daje poprawne wyniki jedynie w wypadku małych mas i małych prędkości. Prędkość światła do małych nie należy.

   Pozdrawiam

---

Niech strój słów podkreśla urodę myśli

>   Wybacz, ale to błąd. Zapomniałeś, że teoria Newtona daje poprawne wyniki jedynie w wypadku małych mas i małych prędkości. Prędkość światła do małych nie należy.
Przepraszam, a skąd ten wniosek. Mamy tu konkretną 3 zasadę dynamiki Newtona, nie całą jego dynamikę.
Pozdrawiam

>Przepraszam, a skąd ten wniosek. Mamy tu konkretną 3 zasadę dynamiki Newtona, nie całą jego dynamikę.

   Przyznaję, zagalopowałem się i palnąłem głupstwo. Fizyk wyjaśnił sprawę w sposób jednoznaczny.

   Nie ma racji Sabishi twierdząc, że aby powstało pole grawitacyjne jest potrzebna masa. Pole grawitacyjne można opisać jako pole tensorowe, gdzie masa występuje jako jedna ze składowych tensora i wcale nie musi mieć wartości różnej od zera. W sumie odpowiedź na pytanie będące tematem wątku brzmi: tak, światło zakrzywia przestrzeń - dokładniej - czasoprzestrzeń.

   Pozdrawiam

---

Niech strój słów podkreśla urodę myśli

>Tylko tyle. Proszę o odpowiedzi osoby któe naprawdę to
>wiedzą a nie im się wydaje bo czytam tutaj różne kłótnie
>lp.pw@einigom
Aby spróbować odpowiedzieć na to pytanie należy przypomnieć sobie kilka zasad fizycznych.
3 zasada dynamiki Newtona:
jeżeli ciało A działa na ciało B pewną siłą F to ciało B działa na ciało A siłą F o tym samej wartości , kierunku ale o przeciwnym zwrocie;
Dalej skonkretyzujmy o jaką siłę chodzi w tym przypadku: siła grawitacji.
Czy foton światła podlega sile grawitacji?
Tak. Obserwowane jest zakrzywienie toru ruchu światła w polu grawitacyjnym.
Skąd się bierze siła grawitacji działająca na foton?
Od masywnego (inaczej ciężko byłoby cokolwiek zaobserwować) ciała.
Z 3 zasady dynamiki Newtona wynika, że i foton działa na obiekt, który go przyciąga.
Mamy więc siłę grawitacji od fotonu. Jak mamy ją, to można przejść do pola grawitacyjnego od fotonu. Zdaje się, że to pole łączy się z zakrzywieniem przestrzeni?
Zatem odpowiedź jest twierdząca.

Ciekawą rzecza jest natomiast to, co dzieje się na torze, po którym biegnie foton. Informacja we wszechświecie rozchodzi się z prędkością światła według teorii Einsteina. 'Wygląd' pola grawitacyjnego zależy między innymi od miejsca, w którym znajduje się jego źródło. Informacja o tym, gdzie jest foton biegnie równie szybko, co on sam? Czy pole od fotonu nadąża z 'odczuwaniem' tego, gdzie jest foton?
Niestety to chyba na razie zbyt subtelny efekt by go sprawdzić przy naszych możliwościach.

Pozdrawiam

>Ciekawą rzecza jest natomiast to, co dzieje się na torze, po którym biegnie foton. Informacja we wszechświecie rozchodzi się z prędkością światła według teorii Einsteina. 'Wygląd' pola grawitacyjnego zależy między innymi od miejsca, w którym znajduje się jego źródło. Informacja o tym, gdzie jest foton biegnie równie szybko, co on sam? Czy pole od fotonu nadąża z 'odczuwaniem' tego, gdzie jest foton?
Poruszające się źródło pola grawitacyjnego jest źródłem fal grawitacyjnych.Fale te rozchodzą się z prędkością równą prędkości
źródła fali,więc tworzą stożek fali grawitacyjnej zgodny ze stożkiem świetlnym przeszłości.A co z energią?Przecież to musi powodować utratę energi promieniwania,czyli poczerwienienie.
Może ktoś spróbuje je obliczyć.

Masa jako taka jest w gruncie rzeczy pozaprzestrzenna - nie istnieje masa rozłożona na podobieństwa obciążenia rozłożonego w statyce, nawet oddziaływanie grawitacyjne galaktyki jest sumą oddziaływań cząstek elementarnych. Z kolei światło istnieje jedynie w przestrzeni, bo jego cechą absolutnie immanentną jest ruch, zatem związek czasoprzestrzenny.

Nie ma chyba żadnej dojrzałej teorii, która przypisywałaby światłu zdolność zakrzywiania czasoprzestrzeni czy przestrzeni jako takiej. Taka hipoteza musiałaby proweadzić do wzajemnego oddziaływania niemal krzyżujących się wiążek światła - wiązka B niemal przecinająca tor wiązki A (ale niemal - czyli odrobine udsunięta) zakrzywiałaby tor wiązki A. Jeśli istotne dla fal elektromagnetycznych cechy przestrzeni (przenikalność magnetyczna i dielektryczna) są liniowe (a wydaje się, że są), gęstośc wiązek nie ma przy tym znaczenia. Jakie warunki eksperymentalnie należałoby Twoim zdanie spełnić, aby zakrzywienie wystąpiło, jeśli jest możliwe?

---

Co mówisz o Bogu? Ślisko tu od krwi ludzkiej
(Nie-boska komedia}

Tak. Z grubsza można powiedzieć, że światło posiada energię, energia jest równoważna masie, masy się przyciągają, czyli fotony oddziaływują ze sobą grawitacyjnie (ale bardzo słabo).

Można to pokazać wykonując następujące doświadczenie myślowe. W mocnym, nieważkim pudełku o idealnie odbijających ściankach umieszczany dwa identyczne ciała, z tym że jedno jest ze zwykłej materii a drugie z antymaterii. Na zewnątrz pudełka istnieje normalne pole grawitacyjne pochodzące od tych ciał, w szczególności promienie światła przebiegające w pobliżu pudełka będą zakrzywiane w tym polu. Następnie łączymy ze sobą nasze ciała, następuje anihilacja i materia ciał zostaje zamieniona na energię promieniowania elektomagnetycznego (światło). Na zewnątrz pudełka nic się nie zmieniło, więc promień światła przebiegający koło pudełka będzie przyciągany grawitacyjnie przez światło wewnątrz pudełka.

Szczegóły są bardziej skomplikowane. Wiążą się one z tym, że foton nie ma masy spoczynkowej, a jego energia zależy prędkości poruszania się obserwatora (efekt Dopplera). Niemniej wzajemne odziaływanie grawitacyjne fotonów (tzw. przekrój czynny) można policzyć ściśle [B. M. Barker, M. S. Bhatia and S. N. Gupta "Gravitational Scattering of Light by Light" Phys. Rev. 158, 1498-1499 (1967)]. Grawitacyjne przyciąganie się wiązek światła było analizowane już dość dawno [R. C. Tolman "Relativity, Thermodynamics, and Cosmology" Clarendon Press, Oxford, England, 1934].

Efekty te są znikome i (o ile mi wiadomo) obecnie niemierzalne. Niemniej przyciąganie grawitacyjne fotonów trzeba brać pod uwagę przy teoretycznym modelowaniu Wielkiego Wybuchu na początku Wszechświata.

W takim jednak ujęciu masa (przynajmniej w sensie grawitacyjnym) nie ulegałaby anihilacji - co zatem by ulegało? E=mc^2 wskazuje na masę, chociażby przez rząd wielkości. Lub trzebaby oddzielić oddziaływanie grawitacyjne od masy - zasada zachowania grawitacji?

Tak się pytam.

---

Co mówisz o Bogu? Ślisko tu od krwi ludzkiej
(Nie-boska komedia}

>W takim jednak ujęciu masa (przynajmniej w sensie grawitacyjnym) nie ulegałaby anihilacji - co zatem by ulegało? E=mc^2 wskazuje na masę, chociażby przez rząd wielkości. Lub trzebaby oddzielić oddziaływanie grawitacyjne od masy - zasada zachowania grawitacji?

Zasada zachowania energii wystarcza. Anihilacji ulega masa spoczynkowa. Materia i antymateria posiadają masę spoczynkową, ale fotony już nie. Ogólny związek pomiędzy energią E ciała o masie spoczynkowej m i poruszającego się z pędem p jest dany przez

E^2 = p^2 c^2 + m^2 c^4 .

W naszym przypadku energia jest zachowana, więc lewa strona powyższego równania jest stała. Przed anihilacją materia i antymateria są nieruchome, wobec tego p = 0 i mamy znaną formułkę E = m c^2. Po anihilacji m = 0, czyli E = p c, co odzwierciedla związek pomiędzy pędem i energią fotonów.

>Efekty te są znikome i (o ile mi wiadomo) obecnie niemierzalne. Niemniej przyciąganie grawitacyjne fotonów trzeba brać pod uwagę przy teoretycznym modelowaniu Wielkiego Wybuchu na początku Wszechświata.
Nie tylko Wielkiego Wybuchu. Również czarnych dziur. Wielkość
czarnej dziury zależy od zawartej wewnątrz masoenergii i
nieważne jest czy powstała ona z masy czy z energii. Czarna dziura rośnie od pochłaniania zarówno masy jak i energii.
maleje od wypromieniowywania energii. Dla nas teraz istotne jest
to, że energia zakrzywia czasoprzestrzeń tak jak masa. Z czarną
dziurą sprawa jest prosta, światło nie może się wydostać,jak
z pudełka Fizyka i zakrzywia czasoprzestrzeń jak masa.
>Ciekawą rzecza jest natomiast to, co dzieje się na torze, po którym biegnie foton. Informacja we wszechświecie rozchodzi się z prędkością światła według teorii Einsteina. 'Wygląd' pola grawitacyjnego zależy między innymi od miejsca, w którym znajduje się jego źródło. Informacja o tym, gdzie jest foton biegnie równie szybko, co on sam? Czy pole od fotonu nadąża z 'odczuwaniem' tego, gdzie jest foton?
Poruszające się źródło pola grawitacyjnego jest źródłem fal grawitacyjnych. Fale te rozchodzą się z prędkością światła i unoszą część energii z fotonu. Powinno to powodować poczerwienienie widma. Gdyby ktoś umiał obliczyć to poczerwienienie to może okaże się że odpowiada ono poczerwienieniu na skutek rozszerzania się Wrzechświata, a z tego wynikało by ,że stała grawitacji decyduje o tempie rozszerzania się Wrzechświata. Rozszerzanie przestrzeni powoduje wydłużanie fali promieniowania, a co z energią, dlaczego zmalała, może częściowo zamieniła się w falę grawitacyjną.

>Tylko tyle. Proszę o odpowiedzi osoby któe naprawdę to
>wiedzą a nie im się wydaje bo czytam tutaj różne kłótnie
>lp.pw@einigom

zapytajmy fachowców: www.sciam.(*)09EC588EF21&catID=3&topicID=13

Fizyk napisał :
Grawitacyjne przyciąganie się wiązek światła było analizowane już dość dawno [R. C. Tolman "Relativity, Thermodynamics, and Cosmology" Clarendon Press, Oxford, England, 1934].
I tak jest w istocie:
R. Tolman ""Teoria względności, termodynamika i kosmologia" Nauka Moskwa 1974

Paragraf 110 str 278: "Grawitacyjna masa izotropowego promieniowania"
(elektromagnetycznego -dopis)
cytat :
.......Otrzymujemy więc interesujacy wniosek (zakończenie) izotropowe promieniowanie
(zawarte) wewnątrz sfery z (idealną) cieczą(y) daje dwukrotnie większy wkład w
grawitacyjne pole tej sfery w porównaniu z taką samą ilością energii (zawartej) w formie materii (substancji, org. wieszjestwa ).
(w paragrafie poprzednim Tolman pokazuje, że cyt .....
I tak pokazaliśmy że wybór tensora energii-pędu izotopowego promieniowania
oparty poprzez analogię z (odpowiednim tensorem związanym z) idealną cieczą
(org. żidkostju).) jest uzasadniony.

Tłumaczenie - moje, a co za tym idzie może być nie doskonałe (było się przyłożyć do ruskiego )ale myślę że oddaje sedno sprawy, to co w nawiasach to moje dopisy.
Tak więc na pytanie "czy pole elektromagnetyczne (światło) może być źródłem
pola grawitacyjnego (tak jak masa ) można odpowiedzieć - tak.

Tak na marginesie, czy nie jest to przesłanka do poszukiwań unifikacji oddziaływań grawitacyjnych i elektrycznych?
Pozdrawiam

>
>Tak na marginesie, czy nie jest to przesłanka do poszukiwań unifikacji oddziaływań grawitacyjnych i elektrycznych?
>Pozdrawiam

Ja bym powiedział oddziaływań elektrosłabych i grawitacyjnych. I takie poszukiwania
są prowadzone (intensywnie i niestrudzenie bym powiedział ).
Pozdrawiam również.