Question:
Comment la lumière est-elle affectée par la gravité?
PriestVallon
2012-08-17 00:35:21 UTC
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La lumière est clairement affectée par la gravité, pensez simplement à un trou noir, mais la lumière n'a pas de masse et la gravité n'affecte que les objets avec une masse.

D'un autre côté, si la lumière a une masse, alors ce n'est pas le cas. La masse ne devient pas infiniment plus grande à mesure que la vitesse de la lumière se rapproche de la vitesse d'un objet. Donc, il en résulterait que la lumière aurait une masse infinie, ce qui est impossible.

Des explications?

Possible duplicata fermé: http://physics.stackexchange.com/q/18900/2451
Trois réponses:
DilithiumMatrix
2012-08-17 00:51:32 UTC
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En relativité générale, la gravité affecte tout ce qui a de l ' énergie . Bien que la lumière n'ait pas de masse de repos, elle a toujours de l'énergie - et est donc affectée par la gravité.

Si vous pensez à la gravité comme une distorsion dans l'espace-temps ( a la relativité générale), peu importe quel est l'objet secondaire. Tant qu'elle existe, la gravité l'affecte.

Comment savons-nous que la lumière n'est pas ce qui cause la matière noire?
Michael
2012-08-17 03:02:06 UTC
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Lorsque vous pensez à la manière dont la gravité affecte la lumière, vous devez vraiment penser en termes de relativité générale, qui décrit la gravité comme l'effet d'un espace-temps courbe sur les particules en mouvement. Résumée par John Wheeler, la masse dit à l'espace comment se courber et l'espace-temps dit à la masse comment se déplacer.

Lorsque nous appliquons cela à la lumière, nous commençons par le fait que la lumière se déplace en lignes droites (géodésiques nulles). Cependant, quand nous avons une grande masse (disons le Soleil), elle courbe l'espace autour d'elle, donc notre rayon lumineux suivra une ligne droite dans cet espace-temps courbe. Ce chemin nous apparaîtra plié et conduit aux phénomènes de lentille gravitationnelle.

En passant, cela répond également facilement à la question de savoir pourquoi toutes les masses tombent à la même vitesse (ou la masse gravitationnelle est égale à la masse d'inertie) . Les particules massives suivent également des géodésiques (lignes droites) dans cet espace-temps courbe, donc si je lance deux objets de masses différentes avec la même vitesse initiale, ils suivront la même géodésique à travers l'espace-temps, et nous voyons cela comme les deux objets ayant le même accélération.

Et donc si la lumière voyageait assez lentement (contre "les règles"), elle pourrait orbiter autour de la Terre.Tout est question de vitesse.Dans l'horizon des événements d'un trou noir, même la vitesse de la lumière ne vous fait pas sortir.
Mark M
2012-08-17 01:16:56 UTC
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La source de gravité en relativité générale est un objet appelé le tenseur énergie-contrainte, qui comprend la densité d'énergie, la densité d'impulsion, le flux d'énergie, le flux d'impulsion (qui comprend la contrainte de cisaillement et la pression), etc. il agit gravitationnellement dans GR. Puisque $ E = mc ^ 2 $, nous voyons que la masse apporte une énorme quantité d'énergie - donc, les objets massifs ont des champs gravitationnels très forts, de sorte que les autres termes sont négligeables, c'est pourquoi la loi de Newton fonctionne si bien. Cependant, ils sont là - donc, la lumière a un champ gravitationnel, même si sa masse est nulle.



Ce Q&R a été automatiquement traduit de la langue anglaise.Le contenu original est disponible sur stackexchange, que nous remercions pour la licence cc by-sa 3.0 sous laquelle il est distribué.
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