La energía tiene una masa que se define de la siguiente manera:
En relatividad especial, la velocidad de la luz es el límite superior para las velocidades de los objetos con masa de reposo positiva, y los fotones individuales no pueden viajar más rápido que la velocidad de la luz. “Einstein llamó una vez a la velocidad de la luz El límite de velocidad del Universo, afirmó que viajar más rápido que la velocidad de la luz violaría el principio de causalidad”.
Momento y energía del fotón.
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En 1906, Einstein asumió que los cuantos de luz (que luego se denominaron fotones) no tienen masa. Energía relativista E y momento P dado por;
Es posible que podamos permitir m = 0, siempre que la partícula siempre viaje a la velocidad de la luz c. En este caso, la ecuación anterior no servirá para definir E y P; ¿Qué determina el impulso y la energía de una partícula sin masa? No la masa (eso es cero por suposición); no la velocidad (eso siempre es c). La relatividad no ofrece respuesta a esta pregunta, pero curiosamente la mecánica cuántica sí, en la forma de la fórmula de Plank;
Como se desprende de la fórmula de masa relativista de Einstein:
Entonces, un fotón tiene una masa que se ha definido como m = E / c ^ 2 y no necesita transformarse en una masa.
Cuando la gravedad actúa sobre el fotón, la energía del fotón aumenta y su frecuencia también aumenta (o disminuye). En el turno rojo el trabajo es negativo (la frecuencia disminuye) y en el turno azul el trabajo es positivo (la frecuencia aumenta). Cuando el fotón abandona el campo gravitacional, cambia a rojo y cuando el fotón cae, cambia a azul. Cuando la luz se mueve en el espacio y no hay efecto gravitacional, el camino de la luz es lineal. Ahora supongamos que la luz se mueve en el campo gravitacional de un cuerpo masivo. La gravedad funciona en eso.
Luz en campo gravitacional
Si los movimientos en el espacio no tienen efectos gravitacionales, los fotones se mueven linealmente con la velocidad de c (parte superior de la Figura). Pero el espacio está lleno de gravitones. Entonces, los caminos de los fotones son como el lado derecho de la Figura.
El lado izquierdo de la figura muestra que un fotón se mueve en un campo gravitacional de un cuerpo masivo.
En el punto A, el fotón tiene la velocidad c, la frecuencia v y la energía E que llega al punto A. El campo gravitacional actúa sobre el fotón, algunos gravitones entran en la estructura del fotón. El fotón acelera hacia el cuerpo masivo. Su frecuencia, energía y velocidad aumentan.
En el punto B, el fotón tiene una frecuencia v1, energía E1 y velocidad de c1. Durante el tiempo que cae el fotón, la distancia entre el fotón y el cuerpo disminuye, hasta que alcanza el punto G. En el punto G, la frecuencia, la velocidad y la energía son máximas para este fotón. Cuando el fotón alcanza el punto F ‘, es lo mismo que el punto F, y así sucesivamente. En el punto A ‘, es lo mismo que el punto A.
El comportamiento de los fotones y los campos gravitacionales es el mismo que el de la primavera y los objetos. En el lado izquierdo de la figura de arriba, cuando un fotón está cayendo, cambia a azul y la fuerza de gravedad se convierte en energía. Cuando el fotón se escapa de un cuerpo masivo, cambia a rojo y la energía se convierte en fuerza de gravedad.
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