¿Es un objeto sin masa tirado por la gravedad?

Answer 1

Sí según la relatividad general. La gravedad en realidad no es fuerza, sino el efecto del espacio-tiempo curvo. La razón por la que los objetos de la materia parecen tirar de otros objetos es porque curva el espacio-tiempo alrededor de ellos. El movimiento natural de las cosas es viajar en el camino más corto posible, pero si el espacio en el que viajan es curvo, su movimiento se curva.

Esta imagen ayuda a visualizarla:

Si el objeto no se mueve lo suficientemente rápido, su movimiento se curvará a lo largo del espacio curvo hasta que alcance la superficie. Esta es la razón por la que percibimos que la gravedad “empuja” las cosas hacia abajo.

Imagine un fotón que es una partícula sin masa, su trayectoria también será curvada en el espacio-tiempo curvo y, por lo tanto, estará bajo el efecto de la gravedad. Esto se llama lente gravitacional y ha sido probado anteriormente.

Las cinco estrellas debajo son en realidad todas la misma estrella, pero bajo la influencia de la gravedad, su luz ha terminado en cinco lugares en lugar de uno. Un ejemplo familiar de esto son los agujeros negros, lugares donde la luz no puede escapar, por lo que una vez más una partícula sin masa está siendo influenciada por la gravedad.

Answer 2

Hmm … hay muchas respuestas buenas aquí, incluyendo una muy buena por la misma persona que me acaba de pedir que la responda también (Peter Hall). Entonces, con algo de desconcierto, déjame agregar mis dos centavos.

La idea de que la gravedad “atrae” las cosas es un modelo que fue desarrollado por Newton y es bastante útil para muchas cosas. Pero no es muy útil de otras maneras. En este sentido, la idea de masa se desarrolló como parte del mismo paradigma y, además, ¡no es tan útil en algunos aspectos! Así que vamos a empezar simplemente.

La luz está tan cerca de una cosa sin masa como la que hay. No tiene energía en sí misma, lo que algunas personas llaman “masa de descanso” y otras simplemente llaman “masa”. Si detienes la luz, no hay nada allí. Por esa razón, algunas personas describen la luz como energía cinética pura (aunque otras cosas sin masa, como los gravitones o los gluones, también califican como eso). Entonces, ¿qué hace la gravedad a la luz?

La lente gravitacional que otros respondedores (es que el término correcto) ha mencionado es la esencia de esto, pero puede parecer un poco abstracto. Así que volvamos al experimento mental fundamental de la relatividad general … un ascensor / sala en una nave espacial. Voy con la nave espacial porque es más divertido dibujar (perdón por la mala calidad de mis dibujos por cierto)

La realización de Einstein fue que un observador en una habitación en aceleración (como el de la izquierda) experimenta exactamente los mismos efectos (localmente) que la persona que está en la habitación sentada en el suelo. El uno está acelerando hacia arriba, el otro está en un campo gravitatorio. Pero si los dos no pueden distinguirse, entonces deben ser iguales . Lo que percibimos como parte de un campo gravitatorio realmente se está acelerando.

Entonces, ¿qué significa eso, y qué pasa con la luz?

Bueno, vamos a hacer brillar un pulso de luz láser en la parte superior del “elevador” (no tiene que ser un láser, son geniales). Hagamos esto primero en el elevador de aceleración ascendente:

Puede ver que la luz viaja en línea recta (¡cómo no podría hacerlo, ninguna fuerza actúa sobre ella!) Mientras el elevador acelera hacia arriba. Realmente he exagerado las cosas aquí, pero podemos ver que cuando la luz está a mitad de camino a través del ascensor se ha movido hacia arriba, por ejemplo, 5 cm. Y cuando está completamente cruzado, el ascensor se ha movido hacia arriba 4 veces más en total, es decir, 20 cm. ¡El dibujo no está perfectamente a escala! Así que la persona en la nave espacial, que también está acelerando con la habitación, ve que está 5 cm más cerca del pulso del láser cuando la luz está a medio camino, y está 20 cm más cerca del rayo de luz cuando llega a la pared opuesta. .

Así que la persona en la sala en el campo gravitatorio debe ver lo mismo:

¡Así que puedes ver que la luz está “derribada” por el campo gravitatorio! No notamos que debido a que el campo en el que estamos es débil y la luz es rápida, la caída real de la luz que cruza un elevador típico es más como [math] 2.5 \ times 10 ^ {- 16} [/ math] m, que es más pequeño que un protón!

Solo que, desde esta perspectiva, no es la luz que se está doblando. En GR ambas personas en esta imagen se están acelerando. La persona en el cohete está acelerando hacia arriba porque el empuje de los motores está agregando velocidad, alejándose de la trayectoria de la “línea recta” que seguirían normalmente. Y la persona en el suelo está acelerando hacia arriba porque el suelo y el suelo ejercen fuerzas ascendentes (“fuerza normal”) para alejarlos del camino de la “línea recta” que seguirían normalmente (el camino donde la luz estaba a una distancia constante de distancia). ).

Más sobre líneas rectas ‘curvas’ se puede ver en mi respuesta aquí:

La respuesta de Philip Freeman a Cuando salto y me caigo, ¿la gravedad me empuja hacia abajo o estoy inmóvil y la Tierra acelera?

Answer 3

Todos los objetos son “arrastrados” por la gravedad, aunque resulta ser menos una fuerza que actúa a través de la Segunda Ley de Newton y más una modificación de la Primera Ley de Newton: las órbitas elípticas, hiperbólicas y parabólicas tradicionales son simplemente el “movimiento natural” de las cosas con No hay fuerzas verdaderas sobre ellos.

Cuando ingresa o no la masa en reposo es solo que los objetos lentos, con una masa en reposo no nula y una energía cinética modesta, son impulsados ​​principalmente por el componente de tiempo de la distorsión del espacio-tiempo (es decir, la dilatación del tiempo gravitacional). Esto se debe a que Twin Paradox de SR es en realidad un principio fundamental de GR bajo el nombre de principio geodésico. Los objetos que caen libremente viajan a lo largo de geodésicas, que son trayectorias de tiempo máximo de reloj transcurrido. El gemelo de la tierra, que se comporta inercialmente, tiene la lectura del reloj más grande porque eso es lo que es el movimiento inercial. Y en GR, con la gravedad, las cosas que se mueven balísticamente se mueven más lentamente en altura porque les gusta quedarse en lugares con menos tiempo de dilatación.

A la inversa, los objetos rápidos, con gran energía cinética y / o una masa de reposo pequeña o nula se ven afectados por igual por los componentes de espacio y tiempo de la distorsión del espacio-tiempo. De modo que las observaciones como la de Eddington sobre la flexión de la luz que roza el sol en el eclipse solar del 29 de mayo de 1919, son pruebas importantes porque la predicción de GR es el doble de lo que dan las teorías más simples.

Answer 4

No. Porque la gravedad es generada por la masa, y solo afecta a otros objetos con masa. La cantidad de gravedad que afecta algo depende de la masa de la fuente, excepto cuando el objeto en sí no tiene masa.

Sin embargo, esto es difícil de explicar, porque generalmente no vemos un objeto sin masa. Sin embargo, todavía podemos ver ejemplos de objetos que actúan como si no tuvieran masa. En la Tierra, hay una atmósfera, y aunque el aire normal es relativamente ligero, hay algunas cosas más ligeras. Por ejemplo, los globos de helio. Un globo de helio parece tener una masa negativa, ya que es repelido por la gravedad, no porque no tenga masa, sino porque otras cosas a su alrededor son más densas. En ese caso, también podemos decir que está siendo empujado hacia arriba porque otras cosas son derribadas. Si mide el peso de un globo de helio en la atmósfera del nivel del mar con una báscula de resorte, la escala mostrará un número negativo.

Un globo de agua en el agua actuaría como si no tuvieran masa, porque su densidad es igual a la densidad de su entorno. Puede ir a donde quiera, y especialmente porque el agua no se puede comprimir, puede flotar hacia arriba o hacia abajo, y aún así actuar como si no tuviera masa, donde un globo en la atmósfera llegará a un punto donde la atmósfera es lo suficientemente delgada para Tienen la misma densidad que el globo. Si mide el peso de un globo de agua bajo el agua, será cero (si el globo también tiene la misma densidad que el agua).

Por lo tanto, un objeto sin masa no es arrastrado por la gravedad.

Answer 5

Contrariamente a otras respuestas, sí , un objeto sin masa puede ser tirado por la gravedad.

Los fotones que son las “partículas” de la luz no tienen masa. Estos pueden ser extraídos por la gravedad como lo demostró Einstein durante un eclipse solar en 1919. Este efecto se denomina lente gravitacional. Esto sucede porque la gravedad es simplemente el resultado del espacio-tiempo de deformación de masas. Imagine tener una lámina de goma y colocar una bola de heaby sobre la lámina. La masa deformará la hoja, lo que hará que otros objetos de la hoja se atraigan hacia ella.

Answer 6

No, en absoluto, pero entonces, el campo gravitatorio tampoco atrae objetos masivos.

El espacio-tiempo puede e induce fuerzas de marea no inerciales, lo que se considera mejor como un estiramiento. Para ilustrar esto, imagine una esfera metálica unida por un resorte que se puede comprimir o estirar. A medida que cada masa se desplaza a lo largo de su línea geodésica más recta, se puede hacer que las trayectorias de las 2 esferas se separen, se junten o giren. Pero esta no es una fuerza gravitatoria sino una fuerza de resorte que altera el impulso de cada masa.

No puedes unir partículas sin masa por un resorte, pero puedes soltar un montón de partículas sin masa y observar cómo se desvían sus caminos, pero nuevamente, no hay fuerza que los separe. Es una consecuencia de la geometría del espacio-tiempo.

Answer 7

No puede haber un objeto sin masa . Los átomos, los electrones, los protones, los neutrones, los fermiones, los quarks e incluso el Boson de Higgs confirmado provisionalmente tienen masa.

Sin embargo, para responder a su pregunta simplemente, si hubiera un objeto sin masa, Gravity no lo habría tirado. Puede ver la otra respuesta donde se ha explicado esto usando la ley si la gravedad.
Además, piense en esto: el vacío no tiene masa. ¿Crees que está afectado por la gravedad?

Answer 8

En la mecánica newtoniana, no. Issac Newton postuló que la fuerza de la gravedad es directamente proporcional a la masa de los objetos. Si un objeto no tiene masa, no será influenciado por la gravedad.

En la mecánica relativista, sí. Albert Einstein interpretó la gravedad como una curvatura del espacio-tiempo. Los fotones, los cuantos de luz, no tienen masa, pero todavía están influenciados por la gravedad.

Answer 9

No , un objeto sin masa nunca es arrastrado por la gravedad.

Considere la ley de Newton de la gravitación

donde [math] m1 [/ math] y [math] m2 [/ math] son ​​las masas de dos objetos separados a una distancia [math] d [/ math]

Ahora, si [math] m1 = 0 [/ math] o [math] m2 = 0 [/ math], entonces
[math] F = 0 [/ math]

De este modo, se muestra que la atracción gravitatoria es cero cuando al menos una masa es cero, lo que significa que un objeto sin masa nunca se ve afectado por la gravedad

Answer 10

Si y no.

La trayectoria de los objetos sin masa se desvía por la gravedad según la teoría de Einstein. Sin embargo, no hay realmente ningún tirón. En cambio, es la geometría del espacio la que se cambia, que es bastante alucinante.

Debido a esto, todo lo que viaja en línea recta (¿qué no?) Responde a la gravedad.

Answer 11

Los fotones no tienen masa (como en ‘no tienen masa en reposo’), y están claramente arrastrados por la gravedad. Así que la respuesta es, ‘sí’.

Answer 12

Sí. Piensa en los agujeros negros. Evitan que la luz se escape a través de la acción de la gravedad cuando la luz va más allá del horizonte de eventos. La luz está formada por partículas sin masa llamadas fotones.

Answer 13

Sí, para algunos significados de los términos “sin masa” y “jalar” como se usa comúnmente en quora.

Si “masa” se refiere a una masa en reposo invariante, como los físicos modernos tienden a usar el término, y si “tirar” pretende indicar un intercambio global de impulso, entonces sí.

Si se usa “masa” en el sentido más clásico para referirse a lo que ahora se sabe que es lo mismo que “energía”, y si “tirar” tiene la intención de sugerir una desviación de un camino geodésico de caída libre local, entonces diría que no