¿Es la gravedad de la luz igual a la gravedad de la masa bajo E=mc2E=mc2E=mc^2?

No, un fotón con energía.$E$se comporta de manera diferente con respecto a la gravedad que un objeto de masa que se mueve lentamente$m=E/c^2$hace.

De hecho, esa diferencia estuvo detrás de una de las primeras pruebas de la relatividad general. La relatividad general es casi consistente con la gravedad newtoniana cuando se trata de objetos que se mueven lentamente en nuestro sistema solar. Sin embargo, si usa la gravedad newtoniana y trata un fotón que pasa por el sol como si fuera un objeto de masa$E/c^2$, la cantidad por la cual el fotón debería ser desviado está desfasada por un factor de$2$de lo que predice la relatividad general. Durante el eclipse solar de 1919, Arthur Eddington midió la desviación de la luz de las estrellas que pasaba cerca del sol. Sus resultados fueron consistentes con la relatividad general e inconsistentes con lo que se predijo con la combinación de la gravedad newtoniana y$E=mc^2$.

La luz también se comporta de manera diferente a una masa de movimiento lento en cuanto a ser una fuente de gravedad. La relatividad general describe la gravedad como involucrando la curvatura del espacio-tiempo. La fuente de esa curvatura es el tensor de tensión-energía , que tiene 16 componentes, en lugar de ser solo un número (masa) que es la fuente de gravedad según la gravedad newtoniana. La energía y el momento de un fotón contribuyen de manera diferente al tensor de tensión-energía que un objeto con una masa en reposo distinta de cero.

Sin embargo, si la luz en cuestión rebota dentro de una caja reflejada perfecta, y las longitudes y las escalas de tiempo de interés son grandes en comparación con el tamaño de la caja y el tiempo que tarda la luz en rebotar de un lado de la caja al otro. otro, entonces sí, funcionaría tratar la luz más simplemente como una fuente gravitacional estacionaria con una masa de$E/c^2$.