Создаёт ли энергия гравитацию?

[SelfMade]

Здравствуйте, уважаемые форумчане. Меня интересует следующий вопрос, в котором без помощи знающих людей не разобраться, а именно: может ли энергия создавать гравитацию?
Допустим, где-то в космическом пространстве существует совершенно нереальная вещь - огромная, здоровенная наглухо закрытая коробка, стенки которой внутри покрыты идеально отражающим материалом, и в коробке нет ничего, кроме гигантского количества фотонов - гамма-квантов (честно не знаю, существуют ли материалы, отражающие высокоэнергетическое излучение), и их ну очень и очень много, так что энергия данной системы может быть сколь угодно велика.
Вопрос: Сможет ли такая система участвовать в гравитационном взаимодействии, учитывая, что масса фотона равна нулю? Будет ли она хоть немного искривлять пространство-время, сможет ли притягиваться массивными космическими объектами?
П.С. : знаю, вопрос довольно глупый, я в физике не разбираюсь, просто навязчивая идея не даёт покоя, любопытно узнать, может ли теоретически гравитация порождаться объектами без массы.

[atlakatl]

Гравитационное линзирование это отклонение света тяжелыми массами. Ну и действие равно противодействию по Ньютону.
Участвует, искривляет и притягивается. У фотона есть масса, создаваемая его энергией, то бишь движением со скоростью света.

[DRG]

Да такая коробка из фотонов будет иметь массу, даже не смотря на то что каждый отдельный фотон ее не может иметь.

[Someone]

atlakatl в сообщении #1285501 писал(а):

У фотона есть масса, создаваемая его энергией

и равная нулю. Это не противоречит тому, что упомянутая "коробка", наполненная равновесным электромагнитным излучением, будет иметь определённую массу и создавать гравитационное поле. Но и один фотон, без всякой "коробки", создаёт гравитационное поле.

SelfMade в сообщении #1285496 писал(а):

Меня интересует следующий вопрос, в котором без помощи знающих людей не разобраться, а именно: может ли энергия создавать гравитацию?

В современной теории гравитации, именуемой обычно общей теорией относительности, а иногда — геометродинамикой, масса не является источником гравитационного поля и не реагирует на гравитационное поле (это проявляется, например, в том, что пробные тела разной массы падают с одинаковым ускорением). Источником гравитационного поля является некая комбинации энергии, импульса, давления… Подробнее, наверное, надо изучать по учебнику.

[apv]

Someone в сообщении #1285511 писал(а):

В современной теории гравитации, именуемой обычно общей теорией относительности, а иногда — геометродинамикой, масса не является источником гравитационного поля и не реагирует на гравитационное поле (это проявляется, например, в том, что пробные тела разной массы падают с одинаковым ускорением). Источником гравитационного поля является некая комбинации энергии, импульса, давления… Подробнее, наверное, надо изучать по учебнику.

Someone, а как же черная дыра? У нее не пойми что внутри, но масса есть и гравитационное поле вокруг тоже есть. К тому же масса есть энергия покоя. Например, скопление пыли имеет массу (и энергию) но не имеет давления, но гравитацию создает как вне, так и внутри.

[Someone]

SelfMade в сообщении #1285546 писал(а):

Можете пояснить, что имеется ввиду под эквивалентностью тяготеющей массе?

Вы этого участника обсуждения лучше не читайте.

SelfMade в сообщении #1285546 писал(а):

действительно ли гравитация - результат искривления пространства-времени

Никто не знает, что там "действительно". Но в стандартной интерпретации ОТО гравитация и есть искривление пространства-времени. Не результат.

SelfMade в сообщении #1285546 писал(а):

Имеется ввиду гравитоны? Но ведь гравитон - лишь гипотетическая частица, экспериментальных подтверждений её существования нет.

В ОТО нет никаких гравитонов. Точно так же в электродинамике Максвелла нет никаких фотонов. Фотоны появляются в квантовой электродинамике. Точно так же гравитоны должны появляться в квантовой теории гравитации.

[Pphantom]

Тема перемещена из форума «Дискуссионные темы (Ф)» в форум «Помогите решить / разобраться (Ф)»
Причина переноса: тематика.

-- 19.01.2018, 02:22 --

Сообщение Oleg Skobelev (и непосредственно связанные с ним) отправлено в Пургаторий.

[SelfMade]

Pphantom в сообщении #1285562 писал(а):

Никто не знает, что там "действительно".

Виноват, неверно сформулировал вопрос, должен был спросить: "действительно ли согласно ОТО..."
Так, если я всё правильно понял, то суть такова: гравитация по ОТО - это искривление пространства-времени, в гравитационном взаимодействии участвуют тела с наличием энергии-импульса (некого сочетания импульса и энергии, неразрывно связанных также, как пространственные координаты тесно связаны с временной преобразованиями Лоренца), однако чтобы эти утверждения не были просто набором слов, нужно учить матчасть. Верно?

[Pphantom]

В целом верно.

[Walker_XXI]

apv в сообщении #1285520 писал(а):

а как же черная дыра? У нее не пойми что внутри, но масса есть и гравитационное поле вокруг тоже есть. К тому же масса есть энергия покоя.

Вот Вы сами себе и ответили. У ЧД есть энергия, которую в сопутствующей СО называют массой. Искривление пространства-времени создаёт любая энергия, а не только э.покоя. А энергия покоя - это масса. Поэтому кривизна пространства зависит в том числе и от массы. Но не только от неё.

SelfMade в сообщении #1285617 писал(а):

в гравитационном взаимодействии участвуют тела с наличием энергии-импульса (некого сочетания импульса и энергии...)

Это сочетание называется тензором энергии-импульса.

Здесь именно тот случай, когда вместо многих слов лучше написать одну формулу (уравнение Эйнштейна):

Википедия писал(а):

$$R_{\mu\nu} - {R \over 2} g_{\mu\nu} + \Lambda g_{\mu\nu} = {8 \pi G \over c^4} T_{\mu\nu},$$

где $R_{\mu \nu }$ — тензор Риччи, получающийся из тензора кривизны пространства-времени $R_{abcd}$ посредством свёртки его по паре индексов, $R$ — скалярная кривизна, то есть свёрнутый тензор Риччи, $g_{\mu \nu }$ — метрический тензор, $\Lambda$ — космологическая постоянная, а $T_{\mu \nu }$ представляет собой тензор энергии-импульса материи, ($\pi$ — число пи, $c$ — скорость света в вакууме, $G$ — гравитационная постоянная Ньютона).

[apv]

Walker_XXI в сообщении #1287085 писал(а):

Вот Вы сами себе и ответили. У ЧД есть энергия, которую в сопутствующей СО называют массой. Искривление пространства-времени создаёт любая энергия, а не только э.покоя. А энергия покоя - это масса. Поэтому кривизна пространства зависит в том числе и от массы. Но не только от неё.

Walker_XXI, масса является источником гравитации в ОТО?

[Erleker]

"Источником" можно было бы назвать тензор энергии-импульса. В этом смысле "масса" может быть как частный случай в соответствующих координатах.
Но и имея ввиду его, гравитационные поля (вакуумные) могут существовать без какой-либо материи. Например, пустое сферически-симметричное решение может быть как сшито с материей, так и нет.

[apv]

Erleker в сообщении #1288625 писал(а):

"Источником" можно было бы назвать тензор энергии-импульса. В этом смысле "масса" может быть как частный случай в соответствующих координатах.
Но и имея ввиду его, гравитационные поля (вакуумные) могут существовать без какой-либо материи. Например, пустое сферически-симметричное решение может быть как сшито с материей, так и нет.

Ответ как у политика. Мне достаточно было бы да или нет. Но вопрос все же был к Walker_XXI , мне не ясно понял ли он мой предыдущий пост, или так, просто что-то умное написал.

[Walker_XXI]

apv в сообщении #1288644 писал(а):

вопрос все же был к Walker_XXI , мне не ясно понял ли он мой предыдущий пост

Да вроде как слова все понятные, вопросов не возникло.

apv в сообщении #1288623 писал(а):

масса является источником гравитации в ОТО?

Отвечаю:

apv в сообщении #1285520 писал(а):

масса есть энергия покоя

Walker_XXI в сообщении #1287085 писал(а):

Искривление пространства-времени создаёт любая энергия, а не только э.покоя.

Walker_XXI в сообщении #1287085 писал(а):

Википедия
писал(а):

$$R_{\mu\nu} - {R \over 2} g_{\mu\nu} + \Lambda g_{\mu\nu} = {8 \pi G \over c^4} T_{\mu\nu},$$

где $R_{\mu \nu }$ — тензор Риччи, получающийся из тензора кривизны пространства-времени $R_{abcd}$ посредством свёртки его по паре индексов, $R$ — скалярная кривизна, то есть свёрнутый тензор Риччи, $g_{\mu \nu }$ — метрический тензор, $\Lambda$ — космологическая постоянная, а $T_{\mu \nu }$ представляет собой тензор энергии-импульса материи, ($\pi$ — число пи, $c$ — скорость света в вакууме, $G$ — гравитационная постоянная Ньютона).

Walker_XXI в сообщении #1287085 писал(а):

... Поэтому кривизна пространства зависит в том числе и от массы. Но не только от неё.

Someone в сообщении #1285560 писал(а):

в стандартной интерпретации ОТО гравитация и есть искривление пространства-времени.

Если в этой цепочке какое-то слово непонятно, могу пояснить. Сразу отмечу, что в нерелятивистском пределе $T_{\mu\nu}=\rho c^2 u_\mu u_\nu$, где $\rho$ - плотность (сумма масс частиц в единице объёма), $u_\mu$ - 4-скорость элемента объёма (в которой при медленном движении можно пренебречь всеми компонентами, кроме временной $u_0 = 1$).

[apv]

Walker_XXI, мы же не политики. Мне достаточно да или нет. Ув. Someone сказал "нет", я возразил. Вот и все.