¿Tenemos lentes gravitacionales?

Dos cosas que sé sobre los humanos:

  1. Tienen masa (prueba: golpea uno)
  2. Son cálidos (prueba: abraza uno)

Ambas propiedades harán que un haz de luz se doble cuando se acerque a uno.

Analicemos los tamaños relativos de los dos efectos.

Comenzando con el efecto de masa: la fórmula GR para el ángulo por el cual un haz de luz es doblado por una masa es:

[matemáticas] \ delta \ theta = \ frac {4GM} {c ^ 2 r ^ 2} [/ matemáticas]

Donde [math] r [/ math] es el radio de aproximación más cercano al centro de masa. Establezcamos esto en 15 cm mientras un rayo pasa por mi caja torácica, por lo que para un humano de 65 kg esto le da un ángulo de [matemáticas] 4.9 \ veces 10 ^ {- 22} [/ matemáticas] grados.

Esto no es mucho

Ahora, ¿qué tal el efecto calidez? El cuerpo humano calentará el aire cerca de él, y el aire caliente tiene un índice de refracción diferente al aire frío, que doblará la luz. Este es el efecto que le genera riesgos de calor en las carreteras en los días calurosos. La cantidad de flexión será difícil de calcular, ya que depende de la geometría del cuerpo de la persona y del ángulo de luz incidente, así como de cómo el aire caliente se enfría con la distancia.

Ignoremos todo esto y tengamos una idea aproximada de cuán grande podría ser.

La ley de Snell dice:

[matemáticas] N_ {i} \ sin (\ theta_ {i}) = N_ {r} \ sin (\ theta_ {r}) [/ matemáticas]

Donde los [math] N [/ math] s son los índices de refracción de los medios, y los [math] \ theta [/ math] s son los ángulos del haz de luz cuando llega y sale de la unión entre los medios.

Echando un vistazo rápido a este documento http://web.mit.edu/ytc/www/HLMA/… sobre los índices de refracción del aire a diferentes temperaturas y presiones, creo que la relación de los índices entre un poco de aire frío (15 grados ) y algo de aire a la temperatura del cuerpo humano (36 grados) podría alcanzar una proporción de alrededor de [matemáticas] 1.00002 [/ matemáticas]

Entonces, usando la ley de Snell, esto da una desviación máxima de casi [matemática] 0.1 [/ matemática] grados, lo que ocurre para la luz que se arrastra casi paralelamente a la unión entre el aire caliente y el frío.

[matemática] 0.1 [/ matemática] grados tampoco parece mucho, pero es 21 órdenes de magnitud mayor que el efecto gravitacional.

Entonces, cuando estás buscando el efecto que los humanos tienen sobre los rayos de luz que pasan cerca de ellos, el hecho de que estén calientes es mucho, mucho más importante que el hecho de que tienen masa.

El efecto de la gravedad de acuerdo con la relatividad general se debe a la curvatura del tejido espacio-temporal como resultado de la distribución de materia entre este tejido. SO, los planetas o las estrellas pequeñas se mueven alrededor de las grandes estrellas debido a dicha curvatura. Por lo tanto, cualquier onda, como las ondas de luz que provienen de estrellas lejanas que pasan por una gran masa, están dobladas. Eso significa que se ve como si viniera de una ubicación que no es su posición real. Este fenómeno físico, de hecho, es similar a la función de lente en óptica. Por lo tanto, este fenómeno gravitacional físico es realmente un comportamiento de lentes gravitacionales. La flexión de la luz por el sol es una de las teorías generales de la predicción de la relatividad, se verificó prácticamente en 1919. Esto se ilustra muy bien con la ecuación de Einstein de la siguiente manera:
Rμν − 1 / 2gμνR = 8πGc4Tμν, donde, Rμν es tensor de Ricci, gμν es métrica espacial, R es la curvatura, Tμν es tensor de densidad de energía-momento y 8πGC ^ 4
G IS Newton constante anc C es la velocidad de la luz.
μν = 0,1,2,3
Esta ecuación muestra que la fuerza gravitacional no es la fuerza ordinaria, sino que es una curvatura del espacio, por lo que cualquier masa o luz que pase por una gran masa de estrellas se doblará o girará, por lo que la respuesta es sí, hay una lente gravitacional.
Perdón por la respuesta mixta anterior. Espero que esta respuesta actualizada sea clara.

Elijo interpretar su pregunta de dos maneras:

  1. ¿Tenemos (la humanidad) los medios tecnológicos para causar y controlar los préstamos gravitacionales? No. Tampoco es probable que lo tengamos de manera significativa hasta que podamos manipular masas estelares y mayores. Lo siento.
  2. ¿Vivimos (la humanidad) en un universo donde se observan los préstamos gravitacionales? Absolutamente. Es la base de numerosas observaciones importantes sobre el universo primitivo y el comportamiento de la materia oscura, pero dependemos completamente de concentraciones naturales fortuitas de masa (como grandes galaxias elípticas y cúmulos galácticos). Es oportuno

Eso es un poco como preguntar si el paso de una hormiga hace ruido. Sí, pero es extremadamente pequeño.

No he intentado ningún cálculo, pero estoy seguro de que la lente gravitacional causada por un ser humano sería completamente indetectable.

Los voluminosos agujeros negros desvían unos pocos miles de segundos de la trayectoria de la luz, lo que nos permite ver su círculo de eventos a miles de años luz de distancia (ciertamente cometo un gran error en el ángulo que tiene que ser mucho más pequeño), comparó la masa humana para un agujero negro es como comparar una masa de electrones con la masa de la Tierra (demasiados ceros para contar) ¿no crees que el efecto del que estás hablando es insignificante, incluso frente al efecto mariposa?

No, tienes refracción de esos halos gigantes de plasma que rodean estas galaxias que eran invisibles en algún momento.

Chandra de la NASA muestra que la Vía Láctea está rodeada de halo de gas caliente

El Hubble encuentra un halo gigante alrededor de la galaxia de Andrómeda

La luz se dobla por la refracción, no por la gravedad.

Con un humano, el efecto es tan pequeño debido a la pequeña masa que es inconmensurable. Por otro lado, los agujeros negros grandes son buenos lentes gravitacionales. Nuestro sol puede doblar un poco la luz de una estrella, y esto se ha medido. Pero como eso implica, se necesita mucha masa para deformar el espacio lo suficiente como para doblar la luz de manera medible.

Sí, pero no en ninguna cantidad que sea detectable. Estamos tan entusiasmados con los efectos electromagnéticos que abrumarán por completo los efectos muy sutiles de nuestra masa gravitacional.

Cada campo de gravitación curva el espacio-tiempo, y así curva el camino que sigue la luz. Incluso un grano de arena dobla la luz.