Эта статья является продолжением статьи ГРАВИТАЦИОННОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ФОТОНОВ. Было получено условие, при котором два свободных фотона могут образовывать компактную систему с ненулевой массой покоя:
где r – прицельный радиус (см. здесь), λ – длина волны фотонов.
Разумно предположить, что это условие приобретает практический смысл, когда λ не превышает r. Из самых общих соображений ясно, что если длина волны существенно превышает радиус захвата, то трудно вообще говорить о расстоянии между фотонами так же, как трудно говорить о расстоянии между облаками, когда они сближаются на расстояние, существенно меньшее, чем размеры самих облаков. Итак, приравнивая λ к r, получаем:
Это планковская длина. Таким образом, два встречных фотона могут захватить друг друга, если длина их волн близка к планковской длине. При этом полная энергия системы из двух фотонов составит:
Масса покоя системы из двух планковских фотонов окажется порядка:
Плотность системы:
Учитывая, что
получаем массу порядка 1 миллиграмма и плотность порядка
5×10^93 кг/м^3. Чудовищное значение плотности!
А теперь рассмотрим гравитационную систему фотонов с другой точки зрения. Поскольку данная система удерживает фотоны, значит она должна являться черной дырой. Проверим, действительно ли это так. Критический радиус черной дыры (см. здесь):
Подставляя сюда значение m/2 (масса одного фотона) из (4), получаем для критического радиуса черной дыры такой массы в точности значение, равное планковской длине. То есть изученная система является черной дырой радиуса порядка планковской длины.
14 октября 2019
