Теперь Кью работает в режиме чтения

Мы сохранили весь контент, но добавить что-то новое уже нельзя

Как происходит гравитационное отклонение света, если фотон безмассовая частица? Что такое релятивистская масса?

ФизикаНаука+2
Ман. Т.
  · 17,6 K
Сусанна Казарян, США, Физик  · 1 дек 2017

Для фотона никакого гравитационного отклонения траектории не происходит. Фотон движется прямолинейно и равномерно по своей мировой линии в 4-х мерном пространстве-времени. Для нас же, наблюдателей движения фотона (света) в 3-х мерном пространстве в заданном времени, траектория фотона выглядит искривленной, из-за кривизны пространства вблизи массивных обьектов.

Такого понятия как "релятивистская масса" не существует в природе. Это впервые заметил (1989 г) Академик Лев Борисович Окунь. Он ввёл даже специальный термин - "педагогический вирус", кочующий из одного учебника в другой. Одну из последних публикаций по этому вопросу можете прочитать здесь. Крутым парням рекомендую ознакомиться по этому поводу с научной статьей в ArXiv.

Л. Окунь указывает, что из формулы Эйнштейна для энергии покоя, Е₀ = mc², и формулы полной энергии Е = γmc², не следует определение релятивистской массы (m′=γm), а следует лишь формула роста полной энергии со скоростью по релятивистскому закону Е = γЕ₀. Математически, определение "релятивистской массы" безупречно. Но масса не может зависеть от скорости. Только представьте себе - 3 компоненты массы?! Нонсенс. 

,

1 эксперт согласен
А я не понимаю такой момент: почему у фотона 4-мерное пространство-время, а у нас 3-хмерное пространство в... Читать дальше

Екатерина Спирина

///////////////////////////

Ответ Сюзаны Казарян неверный.

Попробую наглядно объяснить. Любой материальный объект имеет массу (и, соответственно, энергию), поэтому когда объект попадает в гравиполе, то при наблюдении со стороны, наблюдатель увидит, что этот объект смещается в торону центра гравитации. Если же наблюдатель "сидит верхом на этом фотоне" и нет возможности ему видеть по сторонам, то для него движение выглядит "прямолинейным". Полная аналогия- космонавт на МКС: если бы не было иллюминаторов, то он воспринимал бы своё движение как прямолинейное. Хотя для внешнего наблюдателя космонавт движется вокруг земного центра гравитации непрямолинейно. Формула классического вычисления величины отклонения фотона полем гравитации, приводимая в учебниках- неверная. В неё вставляют первую космическую скорость поля гравитации, в которое влетел фотон. А правильно надо подставлять вторую космическую скорость, потому что фотон в итоге покидает это поле. Тогда классический расчет совпадает с экспериментом. Если напряженность поля настолько высокая, что гравитационный объект приталкивает к себе фотон со скоростью света, то фотон переходит на соответствующую орбиту вокруг центра гравитации, т.е. происходит захват фотона объектом.

И фотон и мы живем в одном и том же 4-х мерном пространстве-времени.  Но измерять, видеть, чувствовать, наблюдать мы мощем только в 3-х мерном пространстве для каждого заданного момента времени в направлении в будущее. 4-х мерное пространство-время нам не доступно физически никак. Пути туда нет.  О его существовании мы догадываемся из наблюдаемых релятивистских и гравитационных эффектов. Можно так же задать вопрос: "А почему это так?" или "Так ли это на самом деле?".  Точного ответа на них нет и по-видимому не предвидется.

Что фотоны как то поглощаются черными дырами вроде установлено.Но они безмассовые и гравитационного взаимодействия вроде не должно быть.Мне пока не "доходит".Ньютон сказап:нет вверх-вниз,а есть гравитация.Эйнштейн сказал:нет гравитации,а есть искривление пространства-времени.Как Ньютон додумался -вроде "врубиться "можно. Какие мозги надо ,чтобы "постичь" Эйнштейна-не "врублюсь".Один из "упоров"-4 мерное пространство.Многомерные пространства в математике не диковинка (многомерные пространства и линейная алгебра во многих хороших учебниках).Но и там "заковыки":Римановы пространства,Гильбертовы,есть еще Банаховы и др.,которые к тому же могут быть сопряженными и еще самосопряженными.И сверху инструмент к ним в виде тензорного исчисления.Полный "абажур".Но охоту отбивать вовсе не намерен.Попробую некоторый луч света ввести в темное царство.Ведь на самом деле мы и 3-х мерное пространство не воспринимаем (воспринимаем его двумерную проекцию).Действительно .Кто может воспринять даже простой 3-х мерный куб сразу со всех сторон?Проще: если грани покрашены в разные цвета,то вы никак не скажете,какого цвета задняя или нижняя грани пока не повернете куб.А мы пытаемся"постичь" 4-х мерный куб сразу со всех сторон?!По крайней мере надо самому быть 4-х мерным или даже 5-ти мерным.Остается постигать абстрактными методами по крайней мере математикой.Не сильно обрадовал,но хоть возможно убедил ,что биться лбом о 4-х мерную стенку не стоит.Все равно лоб не 4-х мерный,а всего лишь 3-х мерный.

Сусанна Казарян: Но масса не может зависеть от скорости

О-о, бедный, бедный Лоренц, он этого уже не узнает... ;-(

3 компоненты массы - Нонсенс, а 3 компоненты полной энергии (по Окуню) - нет?

Космическая мадама  · 7 авг 2017
Как происходит гравитационное отклонение света, если фотон безмассовая частица (качественное объяснение без формул)? Когда-то Ньютон тоже задавался этим вопросом и решил объяснить отклонение света при помощи закона всемирного тяготения (любое тело или физический объект, находящийся в гравитационном поле будет испытывать ускорение, в зависимости от расстояния до... Читать далее
Часто на форумах читал что фотон не имеет массы но имеет тензор энергии-импульса который определяет величину гравит... Читать дальше
Мы верим, что продавая недвижимость - мы делаем мир лучше. Собственников и покупателей -...  · 14 янв 2022
Ну, вы, даёте! ) Двухщелево́й опыт в современной физике (англ.) рус. является демонстрацией того, что свет и материя в целом могут проявлять характеристики как классических волн, так и частиц; кроме того, он отображает фундаментально вероятностный характер квантово-механических явлений.
2 эксперта не согласны
Ответ не имеет вообще никакого отношения к заданному вопросу.
Разработчик T-SQL, ищу способ создания гравитационного двигателя  · 30 авг 2021
Я не согласен с искривлением пространства, считаю, что это было выгодно придумать учёным, чтобы побыстрее закрыть вопрос и напечатать статьи, учебники. Так сделали, потому что сложно правдивее сказать, что не понятно что такое гравитация и как она создаётся, как она взаимодействует с материей. (буду благодарен, если на это есть ответы, но я о них не знаю.) я считаю, что... Читать далее
2 эксперта не согласны
Поток гравитонов было выгодно придумать автору ответа, что бы напечатать ответ
Фотон не имеет массы покоя(школьный курс физики,определение релятивисткой массы-там же).Из интересующихся физикой постарше должны понимать,что отклонение луча подобно изменению траектории пробной массы,ибо свет-это и поток частиц.По Эйнштейну отклонение луча-следствие принципа эквивалентности,по Ньютону-следствие действия силы тяготения.Опыты с гравитацией еще не... Читать далее
"Ибо свет это и поток частиц". Такой ляп иногда случается у учителей физики, хотя отлично знают, что свет это... Читать дальше