No recuerdo dónde, pero he leído algo sobre la luz que se acerca a un agujero negro. En el escrito, se decía que un objeto ganaría energía cinética debido a la gravedad del agujero negro, y aumentaría su velocidad. Por otro lado, cuando la luz se acerca a un objeto, también ganaría energía cinética, pero su velocidad no cambiaría: La frecuencia lo haría. Y así, una idea apareció en mi cabeza; ya que la masa-gravedad es la más débil entre las gravedades, qué pasaría si se intentara afectar la frecuencia de la luz a través del magnetismo. Por supuesto, aunque la masa-gravedad es la más débil, se está hablando de un agujero negro, por lo que para que sea igual, se necesitaría mucha fuerza magnética, sin duda. Sin embargo, independientemente de la cantidad, me gustaría saber si la afirmación que he leído es cierta, y si lo es; me gustaría saber si es posible afectar a la luz mediante el magnetismo.
Respuestas
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Si te he entendido bien, preguntas si un campo magnético podría cambiar la frecuencia de la luz en el espacio libre al igual que puede hacerlo un campo gravitatorio. Si consideras que la gravitación está relacionada por las ecuaciones de campo de Einstein con el tensor de energía-momento que comprende no sólo la materia, sino también la radiación y todos los campos de fuerza no relacionados con la gravedad, puedes esperar que también un campo magnético tenga un efecto gravitacional y por lo tanto debe influir en la luz a una intensidad de campo lo suficientemente alta.
Los campos electromagnéticos clásicos, la luz una parte del espectro de frecuencias, son un fenómeno emergente a partir de las superposiciones de innumerables fotones que tienen energía E=hnu, donde nu es la frecuencia del haz de luz y h es La constante de Planck.
La afirmación de que la frecuencia de la luz es afectado por el campo gravitatorio es cierto, porque se trata de una interacción gravitacional del rayo de luz, que transporta energía, según el modelo de la Relatividad General. A nivel del fotón, el cuatro vector que describe los fotones pierde o gana energía según el movimiento en el campo gravitatorio.
Los campos magnéticos son una historia diferente, los fotones pueden dispersarse en los campos magnéticos, en longitudes de onda visibles con una probabilidad muy pequeña, por lo que la frecuencia del haz de luz compuesto por estos fotones no se ve afectada al pasar por un campo magnético. Interacciones entre fotones tienen probabilidades ínfimas a las energías de la luz visible, y los intercambios de energía, que son necesarios para un cambio de frecuencia, son muy muy bajos: los fotones del haz de luz interactuarían con diagramas virtuales con el campo magnético, lo que hace que la probabilidad sea muy baja.
En conclusión, los campos magnéticos no afectan al frecuencia de la luz .
