Ziehen sich zwei Photonen gegenseitig gravitativ an?
Nach der ART kann man den Photonen Energie und damit ein Masseäquivalent zuordnen. Dieses müsste eine Raumkrümmung bewirken. Ein Photon stellt aber kein Inertialsystem dar. Deshalb gibt es wohl auch keine Größen aus denen eine solche Kraftwirkung zu berechnen wäre. Oder irre ich mich? Sei es in den Grundlagen auf denen die Fragestellung fußt oder in Bezug auf die abgeleiteten Folgerungen.
Von den verschränkten Spiegeln des Roman Schnabel habe ich auch seit 2009 nichts mehr gehört. Der Versuch scheint mir auf eine ähnliche Fragestellung hinauszulaufen.
Bitte keine Antworten von Nichtphysikern !
7 Antworten
Nach der ART kann man den Photonen Energie und damit ein Masseäquivalent zuordnen
nein, "massenäquivalent" kannst du vergessen, das hat nichts mit ART zu tun (oder mit irgendeiner physik der letzten hundert jahre).
Dieses müsste eine Raumkrümmung bewirken
die energie- und impulsdichte bewirkt eine krümmung der raumZEIT.
Ein Photon stellt aber kein Inertialsystem dar.
gar kein physikalisches objekt stellt ein inertialsystem dar, ich vermute du meinst es gibt mein inertialsystem in welchem ein photon in ruhe ist.
Deshalb gibt es wohl auch keine Größen aus denen eine solche Kraftwirkung zu berechnen wäre.
ich verstehe leider nicht was das bedeuten soll.
zur eigentlichen frage:
Ziehen sich zwei Photonen gegenseitig gravitativ an?
ja, im allgemeinen fall schon (also mal außer acht gelassen dass es keine quantentheorie der gravitation gibt, also bleiben wir mal im rahmen der ART)
nur zwei exakte parallele lichtstrahlen üben keine gravitative wirkung aufeinander aus (zwei anti-parallele strahlen hingegen schon
Danke für deine hilfreiche Antwort und die damit einhergehende Verbesserung der Fragestellung. Meine Ausdrucksweise war etwas "problematisch". Wäre nett wenn du noch für deinen letzten Satz eine Erläuterung geben könntest.
das resultat für die gravitative wirkung eines unendlich dünnen lichtstrahls auf test teilchen und andere lichtstrahlen stammt von Tolman, Ehrenfest, Podolski: https://link.aps.org/pdf/10.1103/PhysRev.37.602
von der ART aus im Prinzip ja (allerdings nicht wegen Massenäquivalent, das stammt aus der SRT, wie Reggid schon andeutete), aber kompliziert wird es zusammen mit der Quantenmechanik:
- wo sind die Photonen und welche Energie haben sie genau?(Unschärferelation)
- sind es überhaupt zwei? (wieder Unschärferelation)
- auch Gravitation breitet sich nur mit Lichtgeschwindigkeit aus - wo ist das Feld wann?
- <<< sind es überhaupt zwei? (wieder Unschärferelation) >>>
Das kann man nicht eindeutig feststellen? Auch nicht, wenn man genau zwei Atome anregt, je ein Photon zu emittieren?
Danke für deine hilfreiche Antwort und die damit einhergehende Verbesserung der Fragestellung. Meine Ausdrucksweise war etwas "problematisch".
Ja, Photonen können sich gegenseitig gravitativ anziehen. Das ist ein Ergebnis der Allgemeinen Relativitätstheorie (ART) von Albert Einstein. Nach der ART kann man den Photonen Energie und damit ein Masseäquivalent zuordnen. Dieses müsste eine Raumkrümmung bewirken. Ein Photon stellt aber kein Inertialsystem dar. Deshalb gibt es keine Größen aus denen eine solche Kraftwirkung zu berechnen wäre.
Weis nicht ob das zur Antwort führt, aber hier mal ein link.
https://www.mpg.de/11828901/mpipks_jb_20171
Auszug:
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Wiederum wissen wir, dass Atome genau dahin gezogen werden, wo die Photonendichte am höchsten ist. Das bedeutet, dass die von Atomen herbeigeführte Wechselwirkung zwischen zwei Photonen eben jene Konfiguration begünstigt, bei der sie ein ganzzahliges Vielfaches der Lichtwellenlänge voneinander entfernt sind – eine kristalline Anordnung!
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Wenn man nun überlegt das Atome zu Photonen gezogen werden, müssen sie ja Gravitativ wirken und sich zwei dichte Photonenansammlungen demnach auch anziehen.
Ob man das bei 2 Photonen noch gilt und nachweisbar ist bleibt offen
Gute Frage.
Ich würde sagen ja, da Gravitation immer eine Wechselwirkung ist. Bei besonders starken Gravitationsfeldern ist ja ersichtlich wie das Licht in seiner Bewegung beeinflusst wird, woraus ich persönlich schließe, dass sie wechselseitig ebenfalls wirkt (siehe Formel zur Berechnung der Gravitationskraft)
Alles aber nur eine Schätzung meinerseits :)
<<< nur zwei exakte parallele lichtstrahlen üben keine gravitative wirkung aufeinander aus (zwei anti-parallele strahlen hingegen schon >>>
Wieso ist dem so?