Gran pregunta!
La luz no se ralentiza a medida que se mueve contra la fuerza gravitacional. Los fotones siempre viajan exactamente a la velocidad de la luz, por lo que no pueden reducir la velocidad incluso cuando se oponen a la fuerza de la gravedad.
Pero, déjame hacerte tu pregunta de otra manera:
“Si un láser viaja verticalmente hacia arriba contra la gravedad, ¿perderá energía?”
- ¿Es posible entrar en una órbita geoestacionaria alrededor de un agujero negro?
- ¿Cómo puede la Estrella de la Muerte no aplastarse por su propia gravedad?
- ¿Cuál es la aceleración del centro de masa en una máquina Atwood?
- ¿Cuánta fuerza ejerce un cuerpo, digamos una manzana, sobre la tierra?
- ¿Es la fuerza de gravedad en el agua diferente de la fuerza de gravedad en el suelo?
He reformulado esto un poco. Cuando arrojas una roca, tiene energía cinética, energía en movimiento. A medida que viaja verticalmente hacia arriba contra la gravedad, perderá esta energía hasta que se reduzca su energía cinética (su velocidad alcanza 0).
Los fotones hacen lo mismo. A medida que viajan contra la gravedad, pierden energía, ¡al igual que la roca! A diferencia de la roca, la energía de un fotón se imparte en su frecuencia, que es la propiedad del fotón que determina su color. A medida que aumenta el fotón, pierde energía y su frecuencia se reduce, lo que convierte los azules en verdes; verdes a amarillos; amarillos a rojos, etc.
En la Tierra, este efecto es muy pequeño: los fotones no pierden suficiente energía para que esto sea significativo. En otras partes del universo, donde hay campos gravitacionales extremadamente fuertes, ¡este efecto puede ser lo suficientemente significativo como para que los astrónomos lo hayan observado!
