Elétrons em campos gravitacionais

27 de fevereiro, 2014 às 8:11 | Postado em Radiação, Relatividade

Elétrons em queda livre emitem radiação? Se a resposta for sim, isso é verdade mesmo no caso hipotético de campos gravitacionais perfeitamente uniformes? Se a resposta ainda é sim, como isso não contraria o Princípio de Equivalência?

Elétrons mantidos em repouso emitem radiação? Se a resposta for não, isso é verdade mesmo no caso hipotético de campos gravitacionais perfeitamente uniformes? Se a resposta ainda é não, como isso não contraria o Princípio de Equivalência?

Encaminhei a pergunta ao Prof. Alexandre C. Tort (IF-UFRJ) e sua resposta também tem como objetivo abrir o tema para discussão. Segue sua resposta abaixo:

Infelizmente a resposta à pergunta inicial não é imediata. A literatura sobre o tema é enorme e as conclusões parecem-me divididas. Vamos ficar com o caso de campo gravitacional uniforme. 

A origem da radiação de uma carga acelerada é a força de reação à radiação que depende da derivada da aceleração. Se a aceleração for uniforme essa força é nula e muitos interpretam este resultado como significando que não há radiação. Born, Nordström, Pauli, e Feynman adotam essa posição. 

Outros, Bondi and Hoyle, DeWitt, Rohrlich, Rosen, Bradbury, Ginzburg, Coleman tem opinião e argumentos contrários a essa posição. 

Ainda a respeito da emissão de radiação em um campo gravitacional, no caso da forma forte do Princípio da Equivalência, há o questionamento muito interessante do Rohrlich: o que significa medir a radiação emitida por uma fonte? De modo geral, os campos gerados por uma fonte são divididos em zona próxima, zona intermediária e zona de radiação. A radiação é medida a partir da integração do vetor de Poynting sobre uma esfera e é construído com os campo de radiação, isto é, muito distante da fonte. No caso de um elétron em um campo gravitacional não-uniforme, a radiação é medida muito longe da geodésica, isto é, da trajetória do elétron, ergo é não-local, ergo não viola o P. da E.! É necessário medir a radiação localmente! Com os campos próximos! Mas como são estes? Agora se faz necessário pensar em um modelo para o elétron… 

Como vemos, o problema está longe de ser trivial e gerar radiação a partir de uma mudança de referencial parece muito estranho.

Visualizações entre 27 de maio de 2013 e novembro de 2017: 848.