Antimateriale har den samme masse som normal stof, og dens interaktion med tyngdekraften skal være den samme i henhold til GR og QM.

Når det er sagt, er antimaterie kun skabt i små mængder indtil videre og kun få eksperimenter er blevet udført for at bekræfte, at der ikke er involveret nogen ny fysik.

Gravitationsinteraktionen mellem antimateriale og materie eller antimaterie er ikke endeligt observeret af fysikere. Mens den overvældende konsensus blandt fysikere er, at antimateriale vil tiltrække både stof og antimaterie i samme tempo, som materie tiltrækker stof, er der et stærkt ønske om at bekræfte dette eksperimentelt, da hypotesen stadig er åben for forfalskning.

https://en.wikipedia.org/wiki/Gravitational_interaction_of_antimatter

Se også: Hvad er antimateriale?

I øjeblikket er der ingen grund til at tro / kræve, at antimateriale har negativ masse. Det skal derfor opføre sig nøjagtigt det samme i et tyngdefelt.

Sondringen mellem materie og antimaterie er ret vilkårlig. Vi fandt protoner / neutroner / elektroner først, så partikler af de samme familier, der udviser lignende opførsel, er "materie", og de med visse egenskaber (ladning, baryon-nummer eller noget andet, afhængigt af familien) som modsat ville være antimateriale. Vi kunne kalde positroner som stof og elektroner som antimateriale, og intet ville ændre sig bortset fra vores definition af leptonnummer (og etiketterne på muon / tau).

Når Dirac kalder det en negativ energiløsning, ser han på sagen, hvor vi har et hav af grundtilstand, og vi ophidser en. "Hullet", der efterlades af den ophidsede partikel, opfører sig som selve partiklen, men kan rekombineres med en ophidset partikel uden nettoenergiforandring, så man kan se det som en negativ energi.

I dette tilfælde, hullet har negativ masse, fordi det er i et "hav" af partikler med positiv masse, og fjernelse af disse fører til et hul med negativ masse. Og det opfører sig på samme måde fra POV som tyngdekraften.

I det generelle tilfælde har en antipartikel den samme energi som en partikel.

Her er et naivt argument for at forvente, at antimateriale og stof begge har "attraktive" egenskaber under tyngdekraften. Generel relativitet beskriver tyngdekraften i form af en valens 2 tensor $ g _ {\ mu \ nu} $. Ved kvantisering ville man derfor forvente et spin $ 2 $ partikel. Propagatoren ser muligvis ud som

$$ (g _ {\ mu \ rho} g _ {\ nu \ sigma} + g _ {\ mu \ sigma} g _ {\ nu \ rho}) \ frac {i } {q ^ 2 + i \ epsilon} $$

som i den ikke-relativistiske grænse giver et universelt attraktivt potentiale ved at sammenligne lavenergispredning med QM Born-tilnærmelsen. For flere detaljer se Peskin og Schroeder side 126.

Antimaterie er ikke de negative energiløsninger til forholdet mellem energi og momentum! Selv i Dirac-havmodellen er det ikke. I Dirac-havmodellen er de negative energifunktioner alle fyldt med elektroner, og fraværet af en af ​​disse elektroner er en positron. Ligesom fraværet af en positiv energi-partikel har (relativt set) en negativ energi, har fraværet af en negativ-energi-partikel (relativt set) en positiv energi. Så Dirac-havet forudsiger, at positroner har den samme positive energi som elektroner.

Vi ved også eksperimentelt, at positroner har positiv energi og positiv inertiemasse. Hvis positroner og elektroner frastøder hinanden tyngdekraften, har positroner en tyngdekraftsmasse, der er negativ og derfor ikke lig med deres inertimasse. Det er i strid med ækvivalensprincippet. Uden ækvivalensprincippet fungerer rumtidsmodellen for tyngdekraft ikke. Der er ingen tvivl på det tidspunkt om positroner, der buer rumtiden i den modsatte retning, fordi hele forestillingen om, at tyngdekraften er rumtidens geometri, er død. Det er overflødigt at sige, at jeg ikke anser dette for at være meget sandsynligt.

Tegnet på stressenergitensoren ændres ikke for antimateriale. Der er forskellige energiforhold (ANEC, WEC osv.), Der fastsætter forskellige grænser for stressenergitensoren, men de eneste ting, der overtræder dem, er kvanteeffekter i mindre skala som Casimir-kraften, det skalære oppustningsfelt og mørk energi som vi endnu ikke ved, hvad det er, men for eksempel kan være den kosmologiske konstant).

ALPHA-eksperimentet viser, at antimateriale (i dette tilfælde antihydrogen) opfører sig det samme som stof i et tyngdefelt:

http://www.nature.com/ncomms/journal/v4/n4/full/ncomms2787.html

Svaret på dit spørgsmål er i øjeblikket ikke kendt. Baseret på GR antages det , at antimateriale kurver plads på samme måde som almindeligt stof. Men hvis antimaterie og stof frastøder hinanden, så er GR ikke korrekt. Derefter er grundlæggende principper helt forskellige, se for eksempel Cabbolet-papir: http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/andp.201000063/abstract Svært at læse, men introduktion er tilgængelig. Så så får du muligvis, at antimateriale kurver rumtid i modsat retning. Sergey

Bare et simpelt (trivielt?) argument imod antimateriale med negativ masse (eller omvendt krumning):

Du har en stjerne (eller en enkelt partikel, hvis du foretrækker det) lavet af normalt stof og en anden lavet af rent antimateriale (eller en antipartikel).Du skubber dem den ene til den anden (med magt eller hvad som helst), så de tilintetgør hinanden fuldstændigt og giver jer en masse elektromagnetisk stråling.Hvad sker der med krumningen?Flad rumtid?(hvis antimateriale-stjernen vender krumningen) Og alligevel kurver elektromagnetisk energi også rumtid som normal stof.Det er også anti-materie!

For antimaterie ville tegnet på stressenergitensoren ændre sig, da tegnet på energien ændres. Ville dette ændre Einsteins tensors tegn og forårsage, at rumtiden blev buet i den modsatte retning, da det ville være buet, hvis normal stof med positiv energi var på sin plads?

Tegnet på stressenergitensoren ville ikke ændre sig. Hulfortolkningen er blevet nævnt i andre svar, men jeg foretrækker Feynman-Stuckelberg-fortolkningen, da den er mere i overensstemmelse med matematisk struktur såvel som fysisk observation og fungerer for alle partikler, ikke kun fermioner.

Energi er tidskomponenten i en 4-vektor. En negativ energi ville være en partikel, der går baglæns i tiden. Vi vil derfor se skabelsen af ​​en negativ energipartikel som udslettelse af en antipartikel med positiv energi og tilintetgørelsen af ​​en negativ energipartikel som skabelsen af ​​en antipartikel med positiv energi (nøjagtigt som udtrykt i feltoperatørerne).

Det er utvetydigt tilfældet, at vi observerer antipartikler med positiv energi.

Selvom jeg mener, at svaret på dette er Ukendt, har jeg nogle tanker at tilføje til argumentet.

Hvis du ser tyngdekraften som et felt, der bøjer rumtidsstoffet, kan du derefter forestille dig, hvordan en omvendt fordrejning af rumtiden kunne se ud, og hvordan det ville påvirke noget som en foton, der passerer tæt ved.

I begge tilfælde ville fotonet have en identisk linseeffekt, og det ser ud som om tyngdekraften opfører sig identisk, dvs. Kædens orientering er irrelevant.

Hvis du nu flytter to partikler sammen - en antipartikel med en forestillet omvendt tyngdekraftsbøjning, vil den kombinerede rumbøjning reduceres, når de begynder at annullere. Til sidst vil det flade ud, og der vil ikke være noget, der holder energien i hver partikel i skak. Du ville konvertere fra en masse til energi som forventet ved en kollision med antimateriale.

Hvis du tager dette videre, kan du fjerne behovet for et sort hul til at indeholde en unikhed. Hvis du overvejer, at al masse er energi, der holdes på plads af felter inklusive rumtidsforvrængning, behøver intet i de dimensioner, vi opfatter, at være virkelig solidt. To elektroner kunne for eksempel derefter optage det samme rum, deres størrelse er uændret i forhold til en elektronstørrelse, men deres ladning er x2, og deres rumtid tyngdekraftseffekt er også dobbelt så stor som en individuel elektron.

Alt dette er formodning, da matematik og andre teorier er noget uden for min viden. Teorier er dog netop det, og fri tanke er altid det bedste startpunkt og bør starte fra et tomt skifer.