¿La luz en un vacío bajo gravedad viajará a una velocidad constante?

La velocidad de la luz siempre es constante: 299,792,458 metros por segundo. En presencia de gravedad, la velocidad de la luz se vuelve relativa, es decir, variable, dependiendo del marco de referencia del observador. Si estoy en una ubicación diferente a la suya, entonces podría medir la velocidad de la luz en su ubicación para que tenga un valor menor o mayor que 299792.458 km / seg. Depende de dónde estoy y de dónde estés. Según la relatividad general, la velocidad de la luz parece variar con la intensidad del campo gravitacional. Esto no significa que los fotones aceleren o desaceleren; esto es solo la gravedad que hace que los relojes funcionen más lentamente.

Por ejemplo, un observador fuera del campo gravitacional de un agujero negro mide la velocidad de la luz localmente, en su ubicación, a 299,792,458 m / s, pero cuando mira hacia un agujero negro, ve que la velocidad de la luz allí es tan lenta como algunas metros / seg. Al mismo tiempo, un observador que cae libremente en ese agujero negro mide la velocidad de la luz localmente a 299,792,458 m / s; cuando mira hacia el agujero negro, ve la velocidad de la luz allí mucho más lenta; pero cuando mira fuera del agujero negro, ve la velocidad de la luz allí mucho más rápido.

Velocidad de la luz en gravedad

Sí, la luz viajará a una velocidad constante en vacío bajo gravedad.

La velocidad de la luz depende del medio en el que viaja. Esa es la respuesta más simple que podría dar a esta pregunta. He agregado un enlace a un nivel avanzado de respuesta. Lea eso también si alguna duda persiste.

Puede hacerme más preguntas sobre esta pregunta en los comentarios si es necesario.

Consulte la respuesta de Keith Shannon a ¿Qué factores afectan la velocidad de la luz?

Swapnil Jha

Barón de la noche

Supongo que viene del hecho de que la gravedad ralentiza el tiempo y, por lo tanto, debería cambiar la velocidad de la luz (al menos para un marco de referencia).

Pero no, el concepto de espacio-tiempo curvado por gravedad se explica en la teoría general de la relatividad y de acuerdo con eso, en un espacio-tiempo curvo, la luz recorre un camino curvo, por lo que lleva más tiempo que si viajara en un camino recto.

Entonces, el tiempo que leemos para que la luz provenga de una fuente es más largo de lo esperado porque tiene que viajar por la curvatura del espacio-tiempo.

He escrito más detalles en esta respuesta. La respuesta de Yugesh Naidu a ¿Qué es la gravedad y qué es el espacio-tiempo?

Pero una cosa a observar en esto es que el tiempo que tarda la luz en cubrir una distancia más larga es más (intuitivo), pero no significa que su velocidad sea menor. Toda la relatividad general y especial se basa en el hecho de que la velocidad de la luz para cualquier observador siempre es no variante.

Espero haber aclarado tu duda, de lo contrario pon un comentario.

Gracias por preguntar.

Lo tienes invertido.

El tiempo delta se mide por el tiempo que tarda la luz en el vacío a una distancia fija, por ejemplo, delta espacial.

Eso significa:

[matemáticas] c \ Delta t = \ Delta x [/ matemáticas]

Ahora, lo que puedes imaginar (no del todo exacto) es que bajo la gravedad, el

[math] \ Delta x [/ math] se expande, lo que hace que:

[matemáticas] \ Delta x_n <\ Delta x_G [/ matemáticas]

Cuando eso pasa:

[matemáticas] c \ Delta t_G> c \ Delta t_n [/ matemáticas]

y así [matemáticas] \ Delta t_G> \ Delta t_n [/ matemáticas]

es decir, bajo gravedad, el tiempo se vuelve más lento.

Es posible que deba explicar la pregunta un poco más claramente, pero la respuesta corta es que la luz en el vacío, para todos los observadores en todas las condiciones, siempre viaja exactamente a 299,792,458 metros por segundo. Con “exactamente”, lo digo en serio: la definición de un medidor se expresa en estos términos, por lo que es perfectamente exacta.

Según la teoría general de la relatividad de Einstein, la gravedad ejerce fuerza sobre los fotones y, como resultado, la luz se curva bajo la influencia de la gravedad, pero esta flexión no alteraría la velocidad de la luz, por lo que la luz viajaría a la misma velocidad.

No tengo mucho conocimiento de la mecánica cuántica, pero de acuerdo con mi conocimiento de la mecánica clásica, la luz se ve afectada por la gravedad puede ser insignificante pero definitivamente se ve afectada, esto es de acuerdo con la mecánica clásica.

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