Bueno no. Entonces, lo patearé desde mi propia perspectiva. Creo que resulta ser algo interesante.
Primero, haga las cosas desde la perspectiva de la física clásica y asuma un interior perfectamente reflectante y una caja flotando por sí misma en el vacío. Brillas una luz desde el exterior y sellas el agujero muy rápido. En teoría, la luz rebotará para siempre. Ahora, podríamos poner un sensor en la caja para medir la luz, pero ese sensor tendría que absorber algo de la luz para poder medirla. Tener un sensor aseguraría que la cantidad de luz se reduciría constantemente. Esa energía saldría de la señal del sensor.
Ahora, sabemos que ningún espejo es perfecto, por lo que la luz se absorberá con el tiempo. Esa luz se volverá a irradiar como luz infrarroja. En esta situación, será lo que se conoce como un cuerpo negro y eventualmente alcanzará la misma temperatura que el espacio a su alrededor. La velocidad a la que se irradia la energía es proporcional a la diferencia entre la temperatura de la caja y la temperatura del espacio circundante, por lo que la energía se pierde a una velocidad cada vez más lenta.
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Entonces, ¿cuánta luz aún rebota dentro? Como ya cubrimos, tener un sensor en el interior anula todo el propósito. Podemos, sin embargo, usar otro enfoque. La luz es energía y al pesar la caja antes y después de encenderla en el interior, puedes saber cuánta energía hay allí (recuerda toda esa cosa [matemática] e = mc ^ 2 [/ matemática] que Einstein vomitó, así que la masa igual a la energía de la luz es [matemáticas] e / c ^ 2 [/ matemáticas]).
Para pesar la caja, podríamos llevarla a la superficie de un planeta, pero eso hace que todo sea más complicado. En cambio, tomamos un peso y tenemos ese peso y la caja gira alrededor de la otra. Un sistema con solo dos objetos es bastante sencillo. La suma de las dos masas es proporcional al cubo de la distancia entre los dos objetos dividido por el cuadrado del tiempo que lleva completar una órbita alrededor del otro. Como ya conoce una de las masas, usted y puede medir la distancia y el tiempo para orbitar, puede calcular la otra masa.
Por otro lado, el hecho de que tenga el recuadro en el campo gravitacional de otro cuerpo (y de sí mismo), en realidad reducirá ligeramente el tiempo en relación con un observador inmóvil debido a los efectos de la relatividad general, lo que a su vez significa pérdida de energía. ser más lento de lo que hubiera sido si no hubiéramos estado midiendo el peso de la caja. También podríamos usar la curvatura de la luz por la masa de la caja, que es otro efecto de la relatividad general.
Además de la absorción de luz por el espejo, hay otra forma para que la luz escape. La capacidad de las partículas para escapar a través del túnel cuántico es bastante conocida y esto también se aplica a los fotones. Por lo tanto, incluso si los espejos fueran perfectos de acuerdo con la física clásica, la caja seguirá “filtrando” fotones debido a los efectos cuánticos.
Entonces, desafortunadamente, la caja se volverá más tenue por dentro. Por el lado positivo, la discusión del problema logra incluir tanto la relatividad general como la mecánica cuántica y, para un nerd de la física, ¡no hay nada mejor que eso!
