Divulgación Duda sobre Relatividad General

[Carla JM]

Me gustaria resolver una duda sobre Relatividad General. Se sabe que un fuerte campo gravitatorio (como el de una estrella, por ejemplo) afecta a la propagacion de la luz, ya que desvia o curva su trayectoria...

¿Pero que le ocurriria a un rayo de luz (o a un foton) que se dirigiese hacia el centro geométrico de esa estrella? ¿Su trayectoria seguiria siendo recta, tal como nosotros la veríamos? ¿Su velocidad tampoco variaria a medida que se acerca a la estrella, atravesando el vacio del espacio, aunque aumente mucho el potencial gravitatorio?

Saludos

[guibix]

Re: Duda sobre Relatividad General

El momento de la luz depende de su longitud de onda y dirección, no de su velocidad que es siempre la misma y constante. Cuando la luz se ve afectada por la gravedad, cambia su momento cambiando su longitud de onda y/o su dirección pero no cambia la velocidad.

En el caso que mencionas, la luz no cambiaría de dirección pero la longitud de onda disminuiría a medida que se acerca a la estrella. Ganaría momento lineal y energía sin ganar velocidad.

[Carla JM]

Re: Duda sobre Relatividad General

Gracias por la respuesta.

Entiendo entonces que, en el caso planteado, el foton sigue siempre la misma trayectoria recta y sigue recorriendo (a la velocidad c) una cierta distancia d en el mismo tiempo, aunque se modifique la longitud de onda del rayo luminoso.

¿El momento lineal como aumenta, si la velocidad no varia y los fotones no tienen masa?

[guibix]

Re: Duda sobre Relatividad General

¿El momento lineal como aumenta, si la velocidad no varia y los fotones no tienen masa?

Los fotones no tienen masa. Su momento lineal en la dirección del movimiento es

$p=\dfrac{h}{\lambda}$

donde $h$ es la constante de Planck y $\lambda$ es la longitud de onda.