Fotones bailando al son de la gravedad

[Zalioth]

Buenas!

He estado ahondando un poco más en la cuántica y la relatividad (no demasiado aún por desgracia...) y me esto me ha parecido extraño...

Las interacciones gravitatorias varían de forma directamente proporcional con la masa... Si la luz tiene masa cero por definición... ¿Como puede comportarse de forma que cree lentes gravitacionales o no pueda escapar una vez ha atravesado el horizonte de sucesos de un agujero negro...?

La única forma que concibo ahora mismo, es que tenga una masa no cero, pero 0+ (se acerca infinitamente a cero: 0.000000 (infinitos ceros) 0001).
Entonces tendría masa... y podría responder proporcionalmente a la gravedad. Pero entonces la energía para acelerar los fotones a la velocidad de la luz seria enorme, del orden de infinitos... y un fotón como bien sabemos es un cuanto de energía bien conocido...

Algo aquí no me cuadra... quizá es que no he leido lo bastante o que simplemente soy tonto... no se...
Aquí dejo también algunas imagenes de lentes gravitacionales para clarificar un poco:

http://www.iac.es/cosmoeduca/gravedad/fisica/lent.jpg
http://www.if.ufrgs.br/~thaisa/matesc/matesc_arquivos/image019.jpg
http://www.iar.unlp.edu.ar/ES/boletin/bol-set04/lente.jpg

Muchas gracias por la ayuda a todos los que se atrevan con esto ^^.

[Guest]

Tu perplejidad, Zalioth, nos la llevamos todos cuando se nos informa de inicio, pero creo que una vez asumidas unas básicas premisas cuánticas, nos familiarizamos con más o menos rapidez (yo, muy lento), a los fenómenos poco evidentes.

Según creo, la luz, compuesta de fotones, sí tiene masa. La que no la tienen son los fotones en reposo. Una vez forman el haz a la velocidad de la luz, ya no están en reposo y manifiestan una masa de aproximadamente 10^-50 gr, cada fotón.

Que la tienen, sí es evidente. Al topar con un obstáculo, te lo demuestran. Sólo precisan darse a conocer, interactuando con electrones.

La explicación técnica, podrá provenir de mejores entendidos. Espero no ir desencaminado. Saludos del Abuelo.

[inavarro88]

Mientras Alshain lee el post y te contesta con propiedad te puedo decir, no sin miedo a estar patinando, que cuando se refieren a masa 0 del fotón están hablando de su masa en reposo. La masa relativista de una partícula se define como:



donde M es la masa relativista, Mo es la masa en reposo y v es la velocidad de la partícula. Esto nos indica que si una partícula tiene masa en reposo = 0 se ha de mover necesariamente a una velocidad igual a la de la luz, obviamente en este caso, el fotón.
Aemás, si tenemos en cuenta que la energía total de una partícula es:
E= K + Mo·C^2 con K la energía cinética de la partícula, en el caso de los fotones, toda su energía es puramente cinética (Pues Mo = 0).

Espero haberte dicho algo nuevo, o por lo menos no haberte liado más.

[Zalioth]

Carlos, gracias por la aclaración (lo de topar con un obstaculo es muy gráfico) ^^.

Inavarro, esa fórmula aún no la había estudiado... pero, si m0 vale 0 entonces da igual por lo que lo dividas, M será 0... (Exceptuando el caso de que v = c, pero como ya he leido que el foton en reposo no tiene energía, no puede moverse con v = c pues...). No sé... supongo que lo que necesito es ahondar un poco más antes de preguntar , pero agradeceré cualquier aclaración!

[inavarro88]

si m0 vale 0 entonces da igual por lo que lo dividas, M será 0... (Exceptuando el caso de que v = c, pero como ya he leido que el foton en reposo no tiene energía, no puede moverse con v = c pues...)

A veces con estos temas uno intenta mirar tan profundo que se salta lo más sencillo (eso de los árboles que no te dejan ver el bosque o como sea ). Los fotones, han de moverse y de hecho se mueven a velocidad luz pues... son luz

[inavarro88]

No sé si te lo han recomendado pero este libro "R. Resnick. Introducción a la Teoría Especial de la Relatividad. Editorial Limusa" es el que usé para el tema de Relatividad y como introducción algo avanzada está muy bien. Tiene algunas expresiones raras pues es de una editorial sudamericana, pero se entiende bastante bien, conciso y muy entretenido.

Saludos!

[Zalioth]

Los fotones, han de moverse y de hecho se mueven a velocidad luz pues... son luz

Si... teóricamente no existen los fotones parados...

[Guest]

Para que veas que es complicado afirmar absolutos, te diré que podrías considerar a los fotones parados, como "congelados en la energía esencial básica del Cosmos." Lo que evita a otro absoluto, "la Nada".

¿Me explico?.

Saludos del Abuelo.

[Zalioth]

Si Carlos, creo que sé por donde andas ^^.

[Nicolas]

Las interacciones gravitatorias varían de forma directamente proporcional con la masa... Si la luz tiene masa cero por definición... ¿Como puede comportarse de forma que cree lentes gravitacionales o no pueda escapar una vez ha atravesado el horizonte de sucesos de un agujero negro...?

Hola Zalioth, estás partiendo del principio equivocado. La ley de gravitación universal dice que la interaccion gravitatoria es proporcional a la masa de los interactuantes y la inversa de la distancia entre ambos, pero esta ley ha sido "renovada" en la relatividad. Esta teoría explca la gravitación como consecuencia de una transformación geométrica del espacio-tiempo, la presencia de un cuerpo le induce una curvatura al espacio-tiempo. Entonces la luz enrealidad viaja en "línea recta" solo que el espacio-tiempo es curvo, por lo que aparece desviado en su camino. Por lo tanto la luz no necesita masa para ser "afectado" por la gravedad. Claro que esto no quiere decir que el fotón no tenga masa, eso aún está por verse, pero si existe una teoría que explica el fenómeno por el que te surgen dudas. El modelo stándard de partículas (cuántica) también considera al fotón de masa nula.