Do Intergalactic Photons Attract or Repel Each Other?

¿Los fotones intergalácticos se atraen o se repelen?

Héctor Torres-Silva
Universidad de Tarapacá, CHILE

Altair Souza-de-Assis
Universidade Federal Fluminense-IM-GMA, BRASIL

Recibido 26-04-2016, aceptado 18-10-2016.

Abstract

Through a simple model we study the possibility of photon with mass and charge that can produce an attractive or repulsive force at galactic distances. The main source of the dark mass can be provided by the non vanishing photon mass during the period of radiation of the Universe. A simple analysis shows that the non vanishing photon mass of the order of mγ ~ 10−34 eV is consistent with the current observations. This magnitude is less than the most stringent limit on the photon mass available so far, which is of the order of mγ ~ 10−27 eV. For distances separating nearby galaxies dominates the force of Newtonian attraction between photonic masses (Dark Matter). For distant galaxies dominates the repulsive electrical force between photon charges (Dark Energy). Also, we review the Red Shift Equation for a photon pair showing that this equation obtained with this simple model can be compared with the result obtained from the generalized special relativity. From the point of view of engineering this approach may be important to to correct distances and times in GPS signals from spacecraft very far from planet Earth.

Resumen

A través de un modelo simple estudiamos la posibilidad de fotones con masa y carga que pueden producir una fuerza atractiva o repulsiva a distancias galácticas. La fuente principal de la masa oscura puede ser proporcionada por la masa del fotón durante el periodo de radiación del Universo. Un simple análisis muestra que la masa de fotones del orden de mγ ~ 10−34 eV es coherente con las observaciones actuales. Esta magnitud es menor que el límite más riguroso de la masa de fotones disponible hasta ahora, que es del orden de mγ ~ 10−27 eV. Para las distancias que separan las galaxias cercanas domina la fuerza de atracción newtoniana entre las masas fotónicas (materia oscura). Para galaxias distantes domina la fuerza eléctrica repulsiva entre las cargas de fotones (energía oscura). Además, se revisa la ecuación de desplazamiento del rojo para un par de fotones que muestra que esta ecuación obtenida con este modelo simple se puede comparar con el resultado obtenido de la relatividad especial generalizada. Desde el punto de vista ingenieril, este enfoque puede ser importante para corregir distancias y tiempos en señales de GPS de naves espaciales muy lejos del planeta Tierra.

Index terms: photon mass, gravitation, dark mass, dark energy, photon charge, GPS.
Palabras clave: masa de fotón, gravitación, masa oscura, energía oscura, carga del fotón.

ISO 690 reference:
Torres-Silva, Héctor; Souza-de-Assis, Altair, 2017, Do Intergalactic Photons Attract or Repel Each Other?, Científica, Revista Mexicana de Ingeniería Electromecánica y de Sistemas, vol. 21, no. 1, ISSN 2594-2921, DOI: https://doi.org/10.46842/ipn.cien.v21n1a06