¿Puede la luz producir ondas gravitacionales débiles?

He leído en línea que la luz puede producir un campo gravitatorio débil (por ejemplo, los rayos antiparalelos deberían, en principio, atraerse débilmente).

Esto me hizo preguntarme si la luz puede producir ondas gravitacionales diminutas.

Incluso si las ondas fueran extremadamente débiles (sin ignorar los términos de alto orden en la ecuación aplicable, cualquiera que sea la ecuación), ¿podrían las ondas gravitatorias disipar energía (en el orden que se espera para los corrimientos al rojo cosmológicos) cuando la luz viaja a través de distancias cosmológicas? ?

Estaba pensando en la desacreditada hipótesis de la luz cansada con respecto al corrimiento al rojo cosmológico, y me preguntaba si alguien había considerado un mecanismo por el cual las ondas gravitacionales disipan energía.

A menos que alguien haga el experimento, no hay forma de saberlo. Sin embargo, uno puede aplicarle la teoría conocida (ya sea correcta o incorrecta) y el resultado es que los desplazamientos al rojo cosmológicos no son el resultado de la interacción gravitatoria de la luz consigo misma, sería demasiado débil para eso. En última instancia, por supuesto, el corrimiento hacia el rojo es el resultado de la interacción entre el espacio-tiempo y la masa gravitatoria, y uno puede usar los corrimientos hacia el rojo observados para estimar la cantidad total de energía-masa gravitante del universo (incluyendo tanto la materia normal como la oscura).
Relacionado: physics.stackexchange.com/q/14064/2451 y enlaces allí.
@CuriousOne: a menos que alguien haga el experimento, no hay forma de saberlo. No es verdad. La relatividad general hace predicciones inequívocas sobre este tipo de cosas y es una teoría bien comprobada. En particular, los campos gravitatorios generados por la luz no tienen por qué ser débiles, y tenemos pruebas directas de ello. El universo estuvo dominado por la radiación hasta que tuvo unos 50.000 años. Este período incluye el período de la nucleosíntesis del big-bang (BBN), por lo que los datos empíricos sobre BBN son una prueba de estos modelos cosmológicos. Por lo tanto, podemos usar GR con confianza para abordar este tipo de preguntas.
@Bencrowell: Hay una diferencia real entre asumir que una extrapolación relativamente trivial de una teoría a un rango de parámetros no probado es válida y realizar la medición para confirmar que realmente es válida. Creo que es bastante probable que GR dé la respuesta correcta, pero es importante explicar la diferencia entre aplicar la teoría y confirmar la teoría.

Respuestas (1)

La clase de espaciotiempos que modelan los efectos gravitatorios de la radiación sin masa se denominan "espaciotiempos de ondas pp". Tienen muchas propiedades interesantes que hacen que valga la pena estudiarlos. Sin embargo, no disipan energía, la transportan de la misma manera que otras ondas transportan energía.

Sin embargo, si desea modelar la radiación de fondo de microondas cósmica, entonces un espacio-tiempo de polvo nulo probablemente sea más razonable que un espacio-tiempo de ondas pp. Estas dos clases de espaciotiempos están estrechamente relacionadas ya que cualquier espaciotiempo de ondas pp puede interpretarse como un espaciotiempo de polvo nulo.

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