빛은 우주에 어떤 영향을 미칩니 까?

예를 들어 별에 의해 빛이 방출되면 그 별은 에너지를 잃어 중력을 감소시킵니다. 그런 다음 그 에너지는 다른 물체에 도달 할 때까지 수십억 년 동안 여행을 시작합니다.

그 빛이 다른 별이나 은하와 같은 표면에 도달하면 열의 형태로 목적지 별에 그 에너지를 줄 것입니다. 이로 인해 수신기가 에너지를 증가시켜 일종의 균형을 복원합니다. 또한 수신기가 거의 반사처럼 미세한 양의 빛을 다시 방출합니다.

또한 목적지, 별, 바위 또는 기타 대상에 도달하면 수신 표면에 압력을가합니다.

그러나 그 빛이 우주를 통과하는 동안, 그 에너지는 우주의 나머지 부분에 "사용할 수 없습니다". 당연히 나는 다음과 같은 질문을한다.

여행하는 동안 빛이 중력을 유발합니까?

모든 단일 별은 모든 방향으로 빛을 방출하며 결국 우주의 다른 모든 별에 도달합니다. 우주의 어느 한 지점에서, 우주의 다른 모든 별에서 나오는 연속적인 광선이 있어야하며, 그 지점으로의 직접적인 경로가 있습니다. 하늘의 모든 별이 지구 표면의 모든 평방 센티미터에 도달하는 광자를 보내면 압력의 양은 상당히 커야합니다.

어떤 표면의 모든 단일 원자가 하늘의 모든 단일 광원에서 빛을 받고 있다는 점을 감안할 때 압력의 양은 실제로 무시할 수 있습니까?

http://solar-center.stanford.edu/FAQ/Qshrink.html 에서 계산 된 결과에 따르면 , 태양은 일생 동안 전체 질량의 0.034 %를 에너지로 방출합니다. 태양이 평균이고 우주에 약 10 ^ 24 개의 별이 있고 평균적으로이 별들의 수명이 절반 정도라고 가정하면 약 1.7 * 10 ^ 22 태양의 중력에 해당하는 에너지가 있어야합니다 우주 전체에

오래된 질문이지만 이전 답변으로 제기되지 않은 것을 다룰 것입니다.

광자 CMB 광자 (첫 번째 순서)$\simeq$

다른 사람들이 이미 말했듯이, 그렇습니다. 빛에는 에너지가 있기 때문에 빛이 비칩니다. 우주를 침투 광자의 대부분은하지만, 별의 기원이 아니라에서 그래프에서 볼 수 있듯이, 사실 우주 마이크로파 배경, 다른 광자보다 큰 크기의있는 몇 배의 에너지 밀도 '이 해답 CMB 광자의 수 밀도 " . 수 밀도 측면에서 cm 3 당 4-500 광자가 있습니다 .$^3$

우주는 크고 등방성이다

CMB 광자들은 등방 적으로 분포되어 있기 때문에, 작은 방사 압력은 모든 방향에서 동일하므로 상쇄된다. 우리는 CMB 광자와 항성 광자에 의해 항상 공격 당했지만 공간은 너무나도 엄청납니다 ( D. Adams, 1978 ). 무시할 만하다. CMB 광자의 약 90 %는 아무것도 치는 일없이 138 억 년 동안 여행했습니다. 나머지 10 %는 재 이온화 후에 방출 된 자유 전자와 상호 작용했지만 흡수되지 않고 단지 극성 화되었으며, 이들 상호 작용의 대부분은 재 이온화 직후에 일어났다. 지금까지 우주는 단순히 너무 많이 확장되었습니다.

광자들이 적색 이동

$\{\rho_\mathrm{bar},\rho_\mathrm{DM},\rho_\mathrm{DE},\rho_\mathrm{phot}\}/\rho_\mathrm{total} = \{0.05,0.27,0.68,10^{-4}\}$$1/a^3$$a$$a$$1/a^4$

그렇습니다, 빛은 중력입니다. 중력 전하는 에너지입니다. 중력은 스핀 2 힘이므로 운동량과 스트레스도 있지만 전류의 일반화와 유사합니다.

일반적으로, 스트레스 에너지 텐서에 기여하는 것은 중력 효과를 가질 것이며, 빛은 에너지 밀도를 가지며 전파 방향으로 압력을가합니다.

그러나 그 빛이 우주를 통과하는 동안, 그 에너지는 우주의 나머지 부분에 "사용할 수 없습니다".

좀 빠지는. 여전히 중력입니다. 그러나 방사선이 지배 한 시대는 빅뱅 이후 약 5 만 년 전 이었지만 오래되었습니다. 오늘날 방사선의 중력 효과는 우주적으로 무시할 만하다. 우리는 물질 지배와 암흑 에너지 지배 시대 사이의 전환기에 살고 있습니다.

하늘의 모든 별이 지구 표면의 모든 평방 센티미터에 도달하는 광자를 보내면 압력의 양은 상당히 커야합니다.

모든 표면의 가벼운 압력은 표면에 들어오는 빛 에너지 밀도에 비례합니다. 따라서 밤에 하늘이 어둡다는 것을 관찰하여이 추론을 직접 확인할 수 있습니다.

왜 어두워은 밤에 아마 자신의 질문 (참조,도 가치가있다 올 베르 스의 역설을 ), 그러나 사실 매우 작다는 사실을 매우 분명하다. 공평하게, 우리는 가시 범위보다 더 많은 것을 확인해야하지만, 하늘은 매우 어둡습니다. 따라서 평균적으로 가벼운 압력은 매우 작습니다.

우리는 별에 가까워 질 수있는 특권이 있지만 낮에도 태양으로 인한 가벼운 압력은 미세 파스칼 정도입니다.

... 우주 전체에 분포 된 약 1.7 * 10 ^ 22 태양의 중력에 해당하는 에너지가 있어야합니다.

그리고 이것은 소량입니다. 방금 말했듯이, 이것은 우주에서 별의 총 질량의 약 0.034 %에 해당하며, 우주에서 물질의 일부일뿐입니다. 왜 그 효과가 무시할 수 있는지에 놀랐습니까? 문자 그대로 우주에서 물질의 양을 측정 할 때의 불확실성보다 수천 배나 적습니다.

빛은 아인슈타인의 유명한 대량 에너지 동등성에 의해 여행하는 동안 중력을 일으킨다 . ( 이 내용을 StackExchange와 비교하십시오 .)

중력의 빛의 끌어 당김은 다른 질량으로는 무시할 수 있습니다. 별의 질량의 작은 부분 만이 일생 동안 빛으로 변형되며, 보통 물질의 작은 부분 만이 별이되었습니다. 일반 (표준 모델 입자) 물질의 일부는 중성미자로 구성됩니다 (뉴트리노와 전자는 렙톤). 중음 성 물질은 주로 수소와 빅뱅 직후에 형성된 일부 헬륨 (핵)으로 구성됩니다.

별의 질량의 작은 부분은 별에서 가로 지르는 광자로 구성됩니다. 이 여행은 수백만 년이 걸릴 수 있습니다 .

소행성에 대한 빛의 영향은 무시할 수 없지만 중력의 영향은 아닙니다. 주로 YORP 효과입니다. 먼지도 빛의 영향을받습니다.