¿Cómo puede un agujero negro aspirar luz cuando la luz no tiene masa?

Sí, los cuantos de luz, los fotones, no tienen masa. Sin embargo, los fotones poseen energía.

Desde el punto de vista newtoniano de la gravedad, la fuerza de la gravitación es directamente proporcional a la masa del objeto. Pero teorizado por Albert Einstein, la gravedad ocurre entre cosas que tienen energía . Por lo tanto, los fotones aún pueden seguir la curvatura del espacio-tiempo y ser influenciados por la gravedad.

Si haces una lectura básica sobre la teoría de la relatividad, verás que, según esa teoría, la gravedad no funciona “chupando” cosas. El efecto fundamental de la gravedad es que distorsiona el espacio-tiempo mismo. Bajo la influencia de la gravedad, el espacio-tiempo se curva . Y eso a su vez cambia el significado del concepto de “viajar en línea recta”. Bajo la influencia de una fuerte gravedad, la “línea recta” en realidad puede curvarse hasta el punto donde conduce de regreso al lugar del que salió (o casi de regreso a ese punto). Así es exactamente como el agujero negro evita que la luz se escape. La luz no se “absorbe” en ningún lado. La luz viaja en línea recta, como siempre lo hace. Pero la curvatura extrema del espacio-tiempo alrededor del agujero negro hace que esas “líneas rectas” conduzcan de regreso al agujero trasero.

La luz “siente” que está siendo “absorbida” en cualquier lugar. La luz ni siquiera “nota” que algo está mal. La luz avanza y honestamente “cree” que todo está como siempre. Se aleja del agujero en línea recta. Pero desde el punto de vista de la luz, ese camino recto de alguna manera inexplicablemente lo conduce de vuelta al agujero.

En física clásica, aprende sobre la inercia: la tendencia de los objetos a seguir viajando a una velocidad constante en la misma dirección a menos que actúe una fuerza externa.

Pero, ¿qué pasa si no pueden viajar en línea recta, porque viajan a lo largo de algo que no es plano? Por ejemplo, si intentas caminar / nadar / volar / lo que sea en línea recta a lo largo de la superficie de la Tierra, ¡finalmente volverás a donde empezaste! O: dos personas, que salen del Polo Sur y caminan “en línea recta” en diferentes direcciones, ¡finalmente se cruzarán nuevamente en el Polo Norte!

En la Relatividad general, la gravedad se modela un poco así, excepto que en lugar de la superficie bidimensional de la Tierra que se dobla, es el “espacio-tiempo” de 4 dimensiones en el que vivimos. Los detalles se vuelven muy complejos a veces, pero lo básico La idea es que la materia, la energía y varias otras cosas doblan el espacio-tiempo de ciertas maneras, y, dado que el espacio-tiempo no es plano , no existe una trayectoria “recta”.

En otras palabras: los agujeros negros pueden “absorber” la luz, porque, para la luz, lo más parecido a viajar en línea recta a través del espacio-tiempo que está realmente disponible es un camino que entra en el agujero negro y nunca vuelve a salir.

la luz comparte propiedades de partículas y ondas. Las ondas no se ven afectadas por la gravedad, pero las partículas sí. SO como la luz también se considera como una partícula, se ve afectada por la gravedad. Y un agujero negro con gravedad intensa tiene una velocidad de escape mayor que la velocidad de la luz evitando que la luz escape de su horizonte

Puede que no haya “masa” dentro de un agujero negro, pero ciertamente hay mucho que hace que sus componentes tensoriales de energía de estrés sean significativos. Cuando no existe una estructura de materia que pueda contener un colapso gravitacional, la energía que solía estar en forma de materia se transforma en la energía del espacio-tiempo curvo. Esta energía mantiene el campo gravitacional porque, en realidad, la gravedad es una interacción entre la energía (en cualquier forma) y el espacio.

Los agujeros negros no succionan la luz. No apestan nada. Pero sí alteran los caminos de los fotones y los objetos en movimiento al curvar el espacio por el que se mueven.

Las partículas de luz de onda, conocidas como fotones, tienen una masa relativa a su energía.

Puede encontrar una muy buena explicación usando este enlace: Energía fotográfica, masa, velocidad y longitud de onda

No aspira luz. La luz no se acelera como la materia. Lo que hace la luz es volar un camino recto a través del espacio-tiempo curvo. Y son los cuerpos gravitacionales los que lo curvan.

Entonces, por ejemplo, puede ver evidencia de que la luz se desacelera alrededor de un cuerpo gravitacional. Pero no es la luz lo que se ralentiza, sino el tiempo en sí.