Hace gravedad lenta la velocidad a la que viaja la luz? Podemos reales medir el tiempo que tarda la luz del sol para llegar a nosotros? Es que la luz se retrasa a medida que se sube de la gravedad solar?
Respuestas
¿Demasiados anuncios?
Esta es una de esas preguntas que es más sutil de lo que parece. En el GR la velocidad de la luz es sólo a nivel local igual a $c$, y nosotros (aproximadamente) de Schwarzschild observadores hacer ver a la velocidad de la luz como la luz se mueve hacia o lejos de un agujero negro (o cualquier pozo de gravedad). Como es sabido, la velocidad a la que mueve radialmente viaja la luz cae a cero en el horizonte de sucesos. Así que la respuesta a tu primera pregunta es que sí la gravedad hace disminuir la luz que nos llega desde el Sol.
Para ser más precisos acerca de esto, podemos medir el radio de Schwarzschild $r$ mediante la medición de la circunferencia de una órbita circular alrededor del Sol y dividiendo por 2$\pi$. También podemos medir la circunferencia del Sol y calcular su radio, y a partir de estos valores se calcula la distancia desde nuestra posición a la superficie del Sol. Si hacemos esto vamos a encontrar el promedio de la velocidad de la luz sobre esta distancia es menor que $c$.
Sin embargo, supongamos que hemos medido la distancia a la superficie del Sol con un (largo), cinta de medir. Nos gustaría obtener un valor mayor que el calculado en el apartado anterior, y si hacemos uso de esta distancia para calcular la velocidad de la luz desde el Sol, nos gustaría obtener una velocidad promedio de $c$.
Así que supongo que la única respuesta correcta a tu pregunta es: depende.
Volver a tu otra pregunta, suponiendo que el espacio-tiempo alrededor del Sol es descrito por la métrica de Schwarzschild, la dilatación del tiempo en la superficie del Sol está dada por:
$$ \text{time dilation factor} = \frac{1}{\sqrt{1 - r_s/r}} $$
donde $r_s$ es el radio de un agujero negro con la masa del Sol y $r$ es el radio del Sol. El primero es de alrededor de 3.000 m y el segundo sobre 700,000,000 m, para calcular la dilatación del tiempo factor de alrededor de 1.000002 y este es demasiado pequeño para medir directamente.
Sin embargo, se puede interpretar de lente gravitacional, debido a los cambios en la velocidad de la luz, y ya podemos medir el efecto de lente gravitacional debido a que el Sol se puede argumentar que tenemos que medir su efecto sobre la velocidad de la luz. Esto no es realmente cierto como lo de lente gravitacional medidas es la curvatura del espacio-tiempo. Sin embargo, el cambio en la velocidad de la luz (medido por un Schwarzschild observador) es un aspecto de este.
Alderete
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Hace gravedad lenta la velocidad a la que viaja la luz?
No realmente. Luz sigue una trayectoria curva en la curvatura del espacio-tiempo producida por un objeto masivo (consecuencia de la gravedad). Pero, la propia gravedad no afecta a la velocidad de la luz. Porque, nosotros sólo hemos corregido estas ondas gravitacionales (hace un siglo) a no ser instantáneo, pero el viaje exactamente en $c$ como consecuencia de la SR, que declara la velocidad de la luz en un local marco constante. Así, no surge para frenar la luz.
Pero, depende de cómo se mida. Si usted es un observador y medir $c$ localmente en cualquier lugar, usted será capaz de decir que se trata de una constante. Localmente, es un No... Pero, si usted está mirando hacia un objeto masivo como un negro agujero o una estrella de neutrones, se puede medir la luz mucho más rápido o más lento dependiendo de donde usted está. Quiero decir, si usted está influenciado por los campos, muy fuertemente.
Podemos medir el tiempo que tarda la luz del sol para llegar a nosotros?
Sí. Pero, hemos de tomar la gravitacional del tiempo de dilatación en cuenta.
Es que la luz se retrasa a medida que se sube de la gravedad solar?
Sí. Como medimos esta luz geodésica rutas en torno a estos campos gravitacionales, hay Shapiro retraso. Pero, como hemos de tomar las pertinentes mediciones de la distancia y el tiempo a lo largo de la línea geodésica, aún podemos encontrar que $c$ es una constante.
