¿Funciona un fotón contra la gravedad si se dispara desde la superficie terrestre directamente hacia arriba?

  1. El fotón pierde energía (y en ese sentido funciona) cuando se mueve en un campo gravitacional variable.

2. En este caso, a medida que el fotón se aleja del campo gravitacional de la Tierra, pierde energía (ya que hay una reducción en la frecuencia, E = h * nu). Esto proviene de la relatividad general, ya que el reloj funciona de manera diferente en diferentes condiciones gravitacionales. por lo tanto, la frecuencia parece ser diferente para el fotón más cercano a la Tierra y cuando el mismo fotón viaja a un punto diferente radialmente alejado del punto anterior). Pero por supuesto, la velocidad no cambia

3. La pregunta es “¿a dónde va esta pérdida de energía?”. A medida que un cuerpo de velocidad constante se mueve sobre una superficie ficticia, podemos decir que ha habido una pérdida de energía por parte del cuerpo desde:
a) se reduce la velocidad del cuerpo
b) la superficie se calienta
Aquí, la frecuencia del fotón se reduce, pero ¿dónde aparece esta energía en el universo, o “cómo se puede manifestar?”.

NO SUCEDE EN ESTE CASO. El espacio-tiempo mismo es diferente cuando un fotón está más cerca de la Tierra que cuando está lejos. por lo tanto, nada se pierde “en el universo”. más bien, por la única definición de frecuencia (que implica el concepto de tiempo, que depende de la gravedad en GR), la frecuencia se reduce.

(Los invito con buena voluntad a corregirme si me equivoco)

Creo que lo que estás preguntando es: ¿un fotón pierde energía a medida que sube en un campo gravitacional?

La respuesta es sí, a medida que un fotón se eleva a través de un campo gravitacional, disminuye su frecuencia. Su velocidad no cambia, pero su energía y frecuencia se reducen. Esto se llama desplazamiento al rojo gravitacional, y se ha medido directamente como el efecto Libra-Rebka. Fue predicho por la teoría general de la relatividad de Einstein, aunque también lo sugieren varios argumentos simples.

Si. Y perderá una pequeña cantidad de energía al hacerlo. Este es el ‘desplazamiento rojo gravitacional’, por el cual los fotones que salen de un pozo de gravedad tienen sus longitudes de onda desplazadas al rojo. Como la longitud de onda es inversamente proporcional a la energía, significa que su energía se reduce.

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