Imagina un mundo bidimensional donde solo hay dos electrones. Están colocados uno al lado del otro. Eso sí, inmediatamente empezarán a separarse, siendo repelidos. Mi pregunta es, a medida que aceleran, tienen más energía y, por lo tanto, un campo gravitatorio más grande, entonces, ¿hay un punto en el que volverán a estar juntos?
La masa relativista es un concepto extraño que crea muchos problemas. Describo qué es realmente la masa en este post mío.
Con eso en mente, la masa es constante, incluso cuando una partícula está acelerando. Es sobre esta masa invariable sobre la que realmente actúa la gravedad, por lo que, en su ejemplo, la gravedad se debilitará con la separación, porque la masa en realidad permanece constante.
Hablaré del espacio 3D.
Si tiene gravedad newtoniana, entonces solo la masa en reposo actúa como fuente, y es una acción instantánea a una fuerza de tipo distancia. No obtendrás una fuerza más fuerte basada en que se muevan más rápido. Pero seguirán radiando electromagnéticamente, por lo que habrá una fuerza eléctrica que los separe y una fuerza gravitatoria que los une, además de posiblemente otros efectos para robar algo de energía de algún lugar para proporcionar la energía del campo radiante. Técnicamente, los campos de Schott también contienen energía a pesar de que caen demasiado rápido para transportar energía al infinito, por lo que un balance de energía detallado necesita un intercambio de energía con el campo de Schott y con el campo de radiación. Pero ahora nos estamos acercando a la respuesta con la Relatividad General.
No usemos la Gravedad Newtoniana y usemos la Relatividad General en su lugar. Ahora toda la energía, el momento, la tensión y la presión posibles actúan como una fuente de gravedad, incluida la energía, el momento, la tensión y la presión de las partículas, así como la energía, el momento, la tensión y la presión del campo electromagnético.
Algunos problemas surgen de inmediato. En primer lugar, en un espacio plano la energía del campo eléctrico de una partícula puntual es infinita. En la Relatividad General las cosas no mejoran. Si concentras una partícula de masa en una región con un área de superficie menor que entonces se aplastará a sí mismo en una singularidad. Y si el agujero negro tiene la carga de un electrón, entonces no habrá un horizonte de eventos que lo proteja, la teoría se desmorona. Y si tratas de darle un giro mecánico para evitar eso, entonces si le das suficiente giro para representar la cantidad de momento angular de giro que tienen los electrones, entonces lo empeoras, eso es suficiente giro para deshacerse del horizonte de sucesos incluso si no hubiera carga eléctrica, por lo que no ayudó.
Bueno, puedes evitar todo eso si reemplazas los electrones con esferas lo suficientemente grandes como para no formar singularidades. Pero necesita agregar algo de fuerza para mantenerlo unido (para que no se separe), y esas nuevas fuerzas también contribuirán gravitacionalmente. Pero puede ajustar la masa desnuda del caparazón para compensar.
Bien, entonces tienes algunas conchas hipotéticas con masa hipotética y carga hipotética. Se atraen gravitacionalmente y se repelen eléctricamente. Pero el campo eléctrico aún se extiende a través del espacio entre ellos. Y eso todavía tiene energía. Por lo tanto, no solo se atraen gravitacionalmente entre sí, sino que también se sienten atraídos gravitacionalmente por el espacio "vacío" que los rodea y entre ellos.
Y esto es lo importante. Toda esa energía cinética de la aceleración, ¿de dónde salió? Provenía de la propia energía del campo eléctrico. Entonces, cuando las capas se aceleran a medida que se alejan, los campos eléctricos cambian de tal manera que tienen menos energía. Y es la energía del campo justo donde la carga se acelera la que disminuye. Entonces, realmente la energía si los campos fluyen hacia las cargas y luego cambia de energía de campo a energía cinética.
Entonces, en efecto, había algo de energía que estaba más dispersa (en los campos) y se vuelve más localizada en las esferas a medida que aceleran (ganan energía cinética). Entonces la energía no apareció debido a la repulsión eléctrica. Simplemente se transfiere de los campos a los cargos.
Si simplificó el análisis para decir que hay un montón de energía dispersa y ahora está más concentrada y trata la energía como masa para fines gravitacionales (no es totalmente exacto ya que el impulso y el estrés también son fuentes de gravedad). Luego movió efectivamente la masa alrededor y entre ellos para estar más en los caparazones que antes. Ahora se sentirán atraídos el uno al otro con más fuerza. Pero ese límite donde se alejan y ese nivel de atracción, eso es lo que llamamos la masa del electrón Y sabemos que la repulsión eléctrica del caparazón 1 es más fuerte que la atracción gravitacional del caparazón 1 en ese marco, por lo que el caparazón 1 realmente comienza a alejarse en ese marco. Y shell2 ya se estaba alejando en ese marco. Del mismo modo en el marco de shell2. Así que realmente se alejan el uno del otro. Entonces, independientemente del marco, la distancia entre ellos aumenta con el tiempo. Para que no se detengan.
Tenga en cuenta que ignoramos los efectos de la radiación, y en la Relatividad General hay radiación gravitacional además de la radiación electromagnética.
limón