¿Cómo se dobla la luz al pasar cerca de los cuerpos celestes?

Esto es verdad. La luz se dobla cerca de objetos masivos, como el sol, agujeros negros, etc. De hecho, la inclinación de la luz de las estrellas cerca del sol fue la primera prueba concluyente de la teoría general de la relatividad. La idea errónea básica en esta pregunta es que considera la gravedad como una cantidad independiente, que afecta el espacio-tiempo. Esto está mal.

El hecho es la gravedad, o en un sentido más amplio, la fuerza gravitacional es una fuerza aparente experimentada por las masas debido a la deformación del espacio-tiempo alrededor de una masa. Así, la gravedad es una consecuencia del espacio-tiempo deformado de una masa.

Tomemos la palabra “masiva” de la oración por un tiempo. Esencialmente, cada objeto dobla el espacio a su alrededor. Entonces, en realidad, todos estamos doblando el espacio que nos rodea. Y la curvatura de la curva depende de la “masa de materia” contenida en nosotros.

Sin embargo, la curvatura de la curva creada por cuerpos menos masivos es insignificante y, por lo tanto, casi no tiene consecuencias en su entorno. Los cuerpos masivos, por otro lado, doblan el espacio de manera más efectiva, lo que conduce a una mayor curvatura (y más efectos en su entorno) y, por lo tanto, tendemos a generalizar que “un objeto masivo dobla el espacio a su alrededor”.

El espacio-tiempo deformado alrededor de un cuerpo masivo parece algo así

Ahora sabemos que los fotones se mueven en línea recta (siempre que no se encuentre ningún obstáculo). Imagine el camino de un fotón en un espacio plano y sin molestias. En tales casos, funciona la analogía del mantel, donde consideramos que el espacio es una tela. Básicamente nos ayuda a visualizar los eventos, porque no podemos observar directamente la cuarta dimensión.

Volviendo, verá que tan pronto como el fotón se mueva en la parte doblada / deformada del espacio, parecerá doblarse hacia un observador lejano. En realidad, todavía se mueve en la misma línea recta, pero el espacio en sí mismo se ha doblado, por lo que parece que la luz se dobla.

Debe quedar claro que no hay relación con la masa de luz y la curvatura de la luz alrededor de una masa. El principio se aplica a todos los objetos, y fue esta fuerza aparente que clásicamente fue llamada gravedad por newton.

Gracias por el A2A 🙂

Podemos ver la respuesta de esta pregunta en dos perspectivas.

1) Puede considerarse como una evidencia que respalda el hecho de que la luz es un haz de partículas en el largo debate sobre si la luz es una onda o una partícula. Esto se debe a que solo se extraen cosas con masa como piedras, balas, etc. por gravedad La luz está siendo atraída por la gravedad, lo que proporciona una evidencia para demostrar la existencia de partículas en un haz de luz. Pero, ahora sabemos que ambos pueden ser correctos, es decir, la luz puede considerarse como una onda y partículas.

2) Si se considera que la luz es una energía, este fenómeno demuestra que la energía puede ser atraída por la gravedad.

El fenómeno se llama difracción (onda).

La luz (ondas EM de la banda de frecuencia 430–770 THz) de la fuente se propaga esféricamente a todas partes y difracta cuando encuentra objetos astronómicos en su camino y en patrones de acuerdo con los detalles de cada objeto encontrado.

La presencia de plasma / gases / atmósfera cerca / alrededor del cuerpo también puede afectar la percepción debido a los efectos de refracción agregados a la mezcla.

La siguiente imagen probablemente ayude un poco a ilustrarlo, aunque es una simulación muy simplificada de luz enfocada que golpea una esfera (de izquierda a derecha), mientras que estamos hablando de objetos de luz y espacio no enfocados, aunque el fenómeno general sigue siendo el mismo:

fuente img

¿Cómo se dobla la luz al pasar cerca de los cuerpos celestes?

La luz no se dobla. Solo puede viajar a la velocidad de la luz y lo más recto posible. Esa es su naturaleza.

… verás que no se dobla la cuchara, solo eres tú.

No es la luz la que se dobla, es solo el espacio-tiempo mismo.

El espacio-tiempo se dobla alrededor de objetos masivos y la luz viaja lo más recta posible en el espacio-tiempo doblado, creando la ilusión de que la luz se ha doblado.

  • Los fotones simplemente se mueven a lo largo del camino más corto en la tela del espacio-tiempo (definición de gravedad) y una vez que se pone algo de masa en la tela del espacio-tiempo, se dobla la tela.
  • Así como una bola de boliche colocada en un trampolín estira la tela y hace que se hunda, los planetas y las estrellas deforman el espacio-tiempo, un fenómeno conocido como el ‘efecto geodésico’ . Una canica que se mueve a lo largo del trampolín se arrastrará inexorablemente hacia la pelota.

Entonces un objeto masivo dobla la luz que pasa cerca de ellos
Esta es la teoría general de la relatividad dada por Einstein.
Ahora los fotones tienen masa en reposo cero pero mientras viajan (en realidad tienen una masa pequeña)

Tome un vaso de agua, luego coloque una cuchara en ese vaso, luego observe que esa cuchara aparece doblada cuando se coloca en un vaso de agua . Pero sabes que la cuchara no puede ser doblada por el agua. Esta ilusión ocurre debido a un fenómeno llamado refracción de la luz. Cuando la luz golpea el agua en ángulo, su velocidad cambia. Esto provoca un cambio de dirección. Entonces, la luz se dobla y luego continúa en línea recta.

Pero en el espacio vacío, la luz viaja en dirección recta. La luz no se dobla porque tiene una velocidad constante. Es el espacio que se curva debido al archivo gravitacional del objeto. Los fotones no tienen masa, pero sí tienen impulso, lo que significa que son susceptibles a la influencia de la gravedad.

El primer punto a destacar es que, si bien los fotones (pequeños paquetes de energía luminosa) no tienen masa, sí tienen impulso, y un cambio en el momento produce una fuerza, por lo que en realidad la luz puede interactuar físicamente con la materia. Sin embargo, la clave de esta pregunta vino cuando Einstein desarrolló su teoría de la relatividad general. Los fotones de luz no se ven técnicamente afectados por grandes campos gravitacionales; en cambio, el espacio y el tiempo se distorsionan alrededor de objetos increíblemente masivos y la luz simplemente sigue esta curvatura distorsionada del espacio.

Respondido por Sophie Allan del Centro Espacial Nacional

debido a que esos cuerpos celestes tienen masa según la relatividad, la masa es energía, por lo que incluso la luz no tiene masa, se dobla porque la energía tiene fuerza gravitacional entre la luz y el cuerpo celestial, pero imagine que si la equivalencia de la energía de masa no es una cosa, la luz no se doblará.

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