Secundaria Luz y gravedad

[samuelfergusson00]

Hola.

El otro dia vi un documental sobre la relatividad, una cosa que me parecio interesante es que la masa de un objeto puede "desviar" la luz proveniente de un objeto distante. Estuve pensando en lo interesante del tema y entre algunas preguntas se me ocurrio si seria posible que la luz orbitara de forma eliptica alrededor de un objeto con la masa suficiente para eso, como lo hace la tierra alrededor del sol.

Alguien conoce algun libro o documento en linea que profundice en la naturaleza y comportamiento de la luz, fotones, espectro electromagnetico, etc ....

Gracias. Saludos.

[arivasm]

Re: Luz y gravedad

Para que un cuerpo orbite alrededor de otro las velocidades deben ser en todos los puntos de la órbita inferiores a la de escape. Como en el caso que planteas la velocidad orbital es la de la luz, eso implica que en todos los puntos la velocidad de escape debe ser superior a la de la luz. En consecuencia, necesariamente se tratará de orbitar en torno a un agujero negro, a una distancia inferior al radio de Schwarzchild, si el agujero negro tiene simetría esférica y es estático. En general, será dentro del horizonte de sucesos.

No obstante, debo confesar que desconozco si existen otras razones que impidan que la órbita sea estable y, entonces, si el problema realmente puede darse. Hay que tener en cuenta que el punto de vista clásico será completamente inaplicable en este caso, y reconozco que es lo que he tenido en mente al darte la respuesta anterior. Seguro que hay gente por aquí que puede aportar algo a este respecto.

[guibix]

Re: Luz y gravedad

Te recomiendo que uses la función de búsqueda del foro ya que es un tema muy debatido.

Pero ya que estoy, te diré que precisamente la pregunta que te haces es la que predice la existencia de agujeros negros.

Sólo que el horizonte de sucesos de un agujero negro es el radio dónde la velocidad para escapar de la gravedad es la velocidad de la luz. Esto significa que el radio para que la velocidad de la luz sea la velocidad orbital es menor y tendría que estar dentro del agujero negro.

Saludos.

PD: arivasm, eres el más rápido del oeste, jeje

[samuelfergusson00]

Re: Luz y gravedad

Gracias por sus comentarios arivasm y guibix. Saludos.

[pod]

Re: Luz y gravedad

Para que un cuerpo orbite alrededor de otro las velocidades deben ser en todos los puntos de la órbita inferiores a la de escape. Como en el caso que planteas la velocidad orbital es la de la luz, eso implica que en todos los puntos la velocidad de escape debe ser superior a la de la luz. En consecuencia, necesariamente se tratará de orbitar en torno a un agujero negro, a una distancia inferior al radio de Schwarzchild, si el agujero negro tiene simetría esférica y es estático. En general, será dentro del horizonte de sucesos.

Esto es cierto en mecánica newtoniana. Pero en relatividad, es diferente. De hecho, los fotones tienen una (y sólo una) orbita circular posible fuera del horizonte de sucesos, exactamente una distancia un 50% mayor que el radio de Schwarchild. Es lo que se conoce como esfera de fotones.

Así que la respuesta es sí, es Físicamente posible que un fotón se quede dando vueltas en orbita al rededor de un objeto, pero esas orbitas son muy inestables (es decir, el fotón no permanecería mucho tiempo en la orbita). Además, debido al reducido radio de la única órbita posible, el objeto debe ser muy compacto, prácticamente sólo seria posible en un agujero negro.