Si un láser se dispara verticalmente hacia arriba contra la gravedad, a medida que pierde energía, ¿desaparecerá finalmente?

Esta es una respuesta basada en el éter, y por lo tanto parecerá ser muy diferente de todas las otras respuestas recibidas hasta el momento. La teoría del éter gestáltico afirma que el Universo está lleno de un éter fotón ‘virtual’: este es un campo electromagnético (no hay campos eléctricos y magnéticos separados) que impregne todo el Universo. ¿Cómo llegó allí?

Eche un vistazo a cualquier teléfono móvil inteligente y es posible ver que el teléfono es capaz de procesar datos a una velocidad de varios gigabits por segundo. Visualizar las connotaciones del proceso de la palabra; recopilar datos de entrada, procesar esos datos y almacenar o emitir el resultado. ¡Ahora mira el humilde electrón! ¡Comparado con el teléfono móvil, las distancias sobre las cuales un electrón tiene que oscilar son infinitesimales! ¡Debería ser bastante obvio que un electrón puede oscilar fácilmente a varios cientos de terahertz por segundo! Qué significa esto ? Significa que la definición borrosa de radiación electromagnética hasta ahora aceptada como un hecho, es decir, que en algunos casos el electrón en realidad absorbe y emite electrones, pero que en la mayoría de los demás, la radiación está en forma de una onda electromagnética que se refleja en el átomo. Por ejemplo, tome el caso de alguien que mira por una ventana en un día soleado en un hermoso césped. La mecánica cuántica le dirá que lo que se ve es simplemente una onda electromagnética reflejada. La teoría del éter Gestalt establece que los electrones irradiados dentro de los átomos del césped de hierba están oscilando a una velocidad de 600 THz ([math] 6 \ times 10 ^ {14} [/ math]) aprox. y emitiendo fotones a una velocidad similar. Los fotones viajarán a [math] 3 \ times10 ^ {8} [/ math] m en la dirección en la que se han emitido. Así, el espacio se llena con estas líneas de fotones que viajan en direcciones diferentes y se dispersan de acuerdo con la ley del cuadrado inverso. Por lo tanto, el término frecuencia que la mecánica cuántica trata como un término abstracto, es un término muy real en la Teoría del Éter Gestalt, que denota que la luz verde se compone de una línea de fotones emitida a una velocidad de 600 THz por electrones receptivos dentro de los átomos en el hojas de hierba. Por lo tanto, la Teoría de la Gestalt Aether establece que TODOS los cambios en los estados de energía del electrón se producen a través de la emisión y absorción de fotones. A veces no hay partícula, a veces interpretación de ondas, cada interacción que involucra electrones se debe a la emisión o absorción de fotones.
Habiendo establecido que la proporción de fotones a materia es de billones a uno. ¡Es hora de considerar los primeros momentos del Big Bang! Aunque en general se acepta que el Big Bang no fue una explosión en el sentido aceptado de una explosión, sino que implicó una rápida inflación o expansión, la opinión es casi unánime de que la luz también debe haber estado involucrada. Es casi un corolario que si la materia estaba presente, la luz (o más bien los fotones) también debe haber estado presente, aunque es posible que la luz en esta etapa temprana del Universo no haya podido propagarse. La pregunta es qué pasó con toda esa luz, mira la proporción; para cada átomo de materia, los fotones se emitían a una velocidad de cientos de Terahertz por segundo ([math] 10 ^ {12} [/ math]) por segundo. ¿Qué pasó con esos fotones? No podrían haber escapado a través de las fronteras del Universo porque, por definición, no existe nada fuera del Universo, por lo que deben haber sido contenidos de alguna manera dentro del Universo. El modelo de la teoría del éter Gestalt del fotón se asemeja a un di-polo que puede orientarse en cualquier dirección y tiene la capacidad de almacenar energía. Esta estructura particular para los fotones también significa que los fotones se pueden unir en paralelo:

o en serie

Los fotones conectados de esta manera forman una red ininterrumpida cuya energía se comparte. A medida que el Universo continuó expandiendo la red de fotones vinculados expandida con el Universo, a medida que la expansión avanzaba, la energía individual de los fotones se extendió entre la red de fotones vinculados, hasta que finalmente alcanzaron un estado de energía tan bajo (aproximadamente [ math] 10 ^ {- 45} [/ math] eV) ¡que para todos los propósitos prácticos dejaron de existir! Debido a esta energía extremadamente baja, fue posible que esta red enlazada de fotones que impregnó todo el Universo existiera prácticamente por siempre, con tiempos de vida similares a los del protón o el electrón. Estos ‘fotones virtuales’ del fotón virtual aether eran partículas de dipolo casi estacionarias con las cuales la materia no podría interactuar, por lo que podrían viajar a través de la materia como si no existiera. Dado que ningún átomo podría requerir tales fotones de baja energía. Eventualmente, cuando todo el Universo estaba lleno de esta red de fotones enlazados, la luz comenzó a propagarse de la manera que nos es familiar hoy en día. Cuando un electrón dentro de un átomo emite un fotón real, los fotones del fotón virtual éter se alinean en una línea cuyos extremos descansan en el infinito y la energía del fotón real viaja a lo largo de esta línea de fotones enlazados.
Pero ¿cuál es el mecanismo real por el cual la luz se propaga en la teoría neoclásica? La luz se propaga de la siguiente manera. Los ‘fotones virtuales’ del Aether que incidentalmente se parecen a un campo de di-polos estacionarios para todos los propósitos, están orientados al azar hasta que un fotón real es emitido por un electrón, cuando esto sucede, los ‘fotones virtuales del Aether, se alinean en la dirección de propagación del fotón real formándose en una línea cuyos extremos descansan sobre los hombros del infinito. La energía del fotón real luego viaja a lo largo de esta línea de fotones virtuales. Sin embargo, y esto es de importancia, ya que la energía de la línea de fotones reales viaja a lo largo de la línea de “fotones virtuales” alineados, se dispersa no solo hacia adelante sino también lateralmente, de modo que la energía de la línea de fotones reales se expande en una Forma de cono desde su punto de origen. Toda el área cubierta por esta forma se rellena con la energía de la línea original de fotones que se emiten en la fuente. Para comprender cómo se produce esta dispersión, es necesario comprender el concepto de promoción en el que los “fotones virtuales” adyacentes y en contacto con el fotón real se promueven al estado de los fotones reales a través de una transferencia de energía. Por eso la luz sigue la ley del cuadrado inverso.
A medida que la luz se aleja de su origen, la intensidad de la luz varía según la inversa del cuadrado de la distancia desde la fuente. Sin embargo, la energía de cada fotón individual permanece intacta, por lo tanto, si se está emitiendo una luz azul-verde monocromática con una frecuencia de 600 THz, entonces la energía de cada fotón individual sería igual a [math] \ frac {3 \ times 10 ^ {8} \ veces 6.62607004 \ veces 10 ^ {- 34}} {5 \ veces 10 ^ {- 7}} = 2.48 eV. [/ math] Por lo tanto, en cada punto, considerando que la luz monocromática ha estado viajando a 100 Km, en un frente de 10 billones de metros cuadrados, la energía sería de 2.48eV. La energía de la línea original de fotones que bombea un electrón se dispersa, incluso a medida que avanza a la velocidad de la luz, a través de todos los fotones virtuales que lo rodean lateralmente, estos a su vez pasan esa energía a los fotones virtuales vecinos. , promoviéndolos a fotones reales con energías idénticas al fotón original.

Así, a 2 metros de distancia del origen, la línea original de fotones, tomando como ejemplo la misma longitud de onda de 500 nm, que se bombea a la velocidad de [math] 6 \ times10 ^ {14} [/ math] por segundo por un electrón oscilante individual, ha compartido su energía entre tres fotones virtuales, promoviéndolos a fotones reales y haciendo un total de cuatro fotones reales, a 3 metros de distancia desde el origen, los 4 fotones reales se habrían convertido en 9 fotones reales, la energía en la línea detrás del fotón original que consiste en [math] 6 \ times 10 ^ {14} [/ math] fotones por segundo que pasan a los fotones virtuales adyacentes y los “promueven” al nivel de los fotones reales. A 6 metros de la fuente habría 36 fotones “reales” y así sucesivamente, y a 9 m habría 81 fotones reales y a 100 m habría 10.000 fotones reales, y así sucesivamente. Cabe señalar que esto es solo una simulación y es un corolario necesario para simplificar la representación. Así, a medida que aumenta la distancia desde el origen, el fotón original promueve los fotones virtuales a los fotones reales, en una serie que aumenta exponencialmente en número; como en la serie, 2, 4, 9, 16, 25, 36, 49, etc. De manera similar, a medida que aumenta la distancia, la energía en la línea de fotones detrás del fotón real finalmente llega a su límite (es decir, el electrón deja de emitir ) Esto significa que la energía del núcleo del fotón se está utilizando, muy pronto, la luz se desvanece y todos los fotones reales que se han creado en este proceso, se convierten en fotones virtuales.

La luz se crea, viaja a través de la luz, creando a su vez más luz, y al final vuelve a la luz. Esto es exactamente similar a la manera en que una onda dispersa su energía. Es posible ver cuán simple y naturalmente se explica la dispersión de la dispersión de la luz utilizando el modelo de éter. Las olas se extienden naturalmente y de la misma manera que cuando una piedra se cae en un charco de agua inmóvil.

La descripción dada anteriormente es para luz incoherente, para luz coherente como un láser, el área de superficie presentada es menor y, por lo tanto, un menor número de fotones reales entran en contacto con sus fotones vecinos virtuales y, por lo tanto, menos fotones virtuales se convierten en fotones reales. Sin embargo, a medida que el rayo láser continúa viajando, cada vez más fotones virtuales se convierten en fotones reales y, en esta etapa, la luz coherente comienza a seguir la ley del cuadrado inverso.

El punto a tener en cuenta en esta etapa es que es una explicación extremadamente simple y directa de cómo viaja la luz, cómo conserva la energía y cómo se dispersa. No hay necesidad de disociarse según la probabilidad de la onda, no viajar a otras dimensiones, no hay superposición, no hay enredos. La dispersión de la luz se explica en términos tan simples como una piedra que cae en un estanque y, de hecho, sigue exactamente el mismo método de dispersión que una onda ordinaria. Es la energía del fotón que viaja, no el fotón en sí.

Algunas de las respuestas hasta ahora evocan la impresión de que si dispara un fotón (también conocido como luz) desde el interior de un agujero negro “hacia arriba” hacia el horizonte de eventos, perderá toda su energía en su camino hacia el horizonte, no alcanzándolo. , tal vez incluso volver a ti.

Si bien esta noción es altamente intuitiva, este no es el caso.

Es fácil ver por qué no puede ser: si la luz pudiera progresar hacia el horizonte de eventos desde cualquier punto dentro del horizonte de eventos, podría ir a un punto muy cercano, pero aún dentro del horizonte de eventos y emitir el mismo haz de luz. luz fuera. La gravedad en ese punto es más baja que en los puntos más cercanos a la singularidad, por lo que la luz hará al menos tanto progreso como se dispara desde más abajo. Al estar lo suficientemente cerca del horizonte de sucesos, los fotones podrían escapar.

Pero no pueden. Nada puede.

En cambio, el horizonte de eventos es el área desde la cual hacia adentro, donde sea que apuntes con tu dedo, seguir ese camino ya no conduce hacia afuera. Todas las direcciones conducen hacia la singularidad.

Entonces, no es la energía del fotón tratar de avanzar contra la gravedad, sino finalmente perderla. Más bien, el espacio-tiempo está distorsionado tan fuertemente que no hay dirección que apunte hacia afuera.

La mejor visualización para esto que conozco es la tercera figura en este artículo. Allí puede ver cómo su “cono de luz futura” se inclina hacia adentro cuando se aproxima al horizonte de eventos hasta que, justo en el horizonte, incluso la dirección que apunta más hacia afuera comienza a apuntar hacia adentro.

Esto es bastante fácil de calcular, pero la explicación no matemática es bastante interesante y vale la pena tomarse el tiempo para entenderlo.

Para entender la respuesta hay dos hechos que deben mencionarse …

  1. Los fotones no tienen ninguna energía intrínseca. [1]
  2. La gravedad no es más que la forma de espacio-tiempo.

La energía de un fotón depende de su tiempo, específicamente su tiempo para hacer un ciclo, [math] T [/ math], calculado por [math] E = \ dfrac {h} {T} [/ math] y es inversamente proporcional a la hora Este tiempo no es un aspecto del fotón sino de la diferencia en el marco de referencias entre el emisor y el receptor del fotón.

Dado que los intervalos de tiempo son más largos cerca de los objetos masivos, el tiempo de las ondas de luz (y, por lo tanto, la energía) es diferente para los observadores más alejados, donde los intervalos de tiempo son más cortos. Debido a que la energía es inversamente proporcional al tiempo, esto se interpreta como la energía que se pierde a medida que la luz sale de un pozo gravitatorio.

La pregunta es específicamente si la luz desaparecerá después de cierta distancia. Para que la luz desaparezca, tener energía cero, significa que el intervalo de tiempo desde el que se disparó la luz desde el láser tendría que ser infinito en relación con el lugar donde se recibió.

La dilatación del tiempo gravitacional en la Tierra en comparación con la distancia infinita es muy pequeña. No hay forma de que la luz no tenga una energía medible a ninguna distancia de la Tierra.

La energía de la luz va a cero si el puntero láser se acerca al horizonte de eventos de un agujero negro.

El cálculo
De la Relatividad General [2], la diferencia en el intervalo de tiempo, [math] T [/ math], entre el espacio-tiempo curvo (también conocido como la gravedad) donde el láser está ubicado en relación al espaciotiempo plano (también conocido como no gravedad) donde se recibe la luz es

[math] \ dfrac {T_ {laser}} {T_ \ infty} = \ left (1- \ dfrac {2GM} {c ^ 2 r} \ right) ^ {1/2} [/ math]

después de sustituir los valores de la masa y el radio de la Tierra y las constantes fundamentales es [math] 0.99999983 [/ math]. [3]

Interpretando esto, si usamos un láser estándar con una longitud de onda de [math] 550 [/ math] nm, que tiene una energía por fotón de [math] 2.2543 [/ math] eV, tendría una energía correspondiente en el infinito de [math ] 2.2542996 [/ math] eV. Entonces, para todos los propósitos prácticos, a la luz no le sucede nada al escapar del campo gravitatorio de la Tierra.

Notas técnicas
[1] Al igual que la energía cinética de un objeto masivo, la energía de un fotón es una cantidad dependiente del marco de referencia. Una buena manera de expresarlo es decir que la energía de la luz se expresa mediante la relación entre el emisor y el receptor.

[2] La ecuación se deriva del componente [math] g_ {00} [/ math] de la métrica de Schwarzschild, el tensor métrico que describe el intervalo espacio-tiempo para un espacio-tiempo estacionario simétricamente esférico. El espacio-tiempo de la Tierra no es exactamente Schwarzschild pero está lo suficientemente cerca como para no cambiar la conclusión de la respuesta.

[3] Se considera que el puntero láser se mantiene en una posición fija de modo que [math] dr = d \ phi = d \ theta = 0 [/ math] del tensor métrico.

Interesante pregunta … ¿te importa si lo reformulo un poco? Como creo que sé a lo que te refieres …

Imagina que la Tierra era increíblemente plana, como en la Tierra, que estaba completamente muerta y se extendía hasta la Luna. Hipotético e imposible, lo sé, pero quédate conmigo.

Ahora imagine que sostiene su láser un metro por encima del suelo, pero exactamente paralelo al suelo, y lo dispara exactamente al mismo tiempo que deja caer un peso de plomo de 1 kg desde la misma altura.

Lo sorprendente es … tanto el peso de plomo como el rayo láser tocarán el suelo exactamente al mismo tiempo debido a la forma en que la gravedad se dobla en el espacio-tiempo. El peso del plomo caerá a tus pies, mientras que el rayo láser se alejará a la velocidad de la luz, pero en un segundo se habrá curvado, como una bala cayendo, y golpeará nuestra Tierra increíblemente larga / plana exactamente igual. hora.

De hecho, imagine que todo esto se hace en un vacío para que podamos ignorar los efectos de la fricción del aire y repetir su experimento … esta vez disparando un láser y un rifle hacia los lados, mientras baja su peso de plomo. Los tres golpearán el suelo al mismo tiempo, pero a diferentes distancias.

Los tres están sujetos a la misma curvatura gravitacional del espacio-tiempo, su única diferencia es su velocidad horizontal. Debido a que la luz es tan rápida, y la Tierra es comparativamente tan pequeña, no vemos este efecto en la práctica, pero así es como se desarrollaría en nuestro hipotético mundo plano.

Salvaje, ¿eh?

En el momento aproximadamente 300,000 años después del Big Bang, cuando el plasma del Universo inicial se había enfriado lo suficiente como para permitir que se formaran los átomos, los fotones podían viajar libremente.

Podemos pensar que esos fotones son disparados contra la masa del Universo en expansión. Hoy vemos esos fotones en el Fondo de Microondas Cósmico. Las ondas de luz de luz corta emitidas por ese temprano Universo caliente ahora se han extendido en microondas mucho más largos por un Universo en expansión.

Un láser disparado hacia arriba desde un campo de gravedad se desplazaría ligeramente hacia el rojo, pero a medida que la gravedad disminuye bastante rápidamente a medida que aumenta la distancia entre el fotón de luz y la masa. Una vez que el fotón se escapa de la distancia relativamente corta donde la gravedad tiene una fuerza significativa, no hay más influencia sobre el fotón por gravedad.

El láser no puede escapar de un agujero negro.

Imagina que estás en un cohete con velocidad de escape v = sqrt (2GM / R) y un reloj, C ‘, que te dice que te tomó t’ segundos escapar de las garras de la Tierra.

Imagina que alguien está en caída libre, te ve pasar en v y tiene su propio reloj, C, que dice que tardaste unos segundos en escapar.

De “Pitágoras”: – (ct) ^ 2 + (vt) ^ 2 = – (ct ‘) ^ 2 => t’ = sqrt (1-v ^ 2 / c ^ 2) t = sqrt (1-2GM / (Rc ^ 2)) t.

Por lo tanto, si tiene un fotón con frecuencia f ‘, entonces, para alguien que lo vea moviéndose más allá de v, la dilatación del tiempo lo reduce a f = sqrt (1-2GM / (R c ^ ​​2)) f’. Este es el desplazamiento al rojo y los fotones solo desaparecerán si la gravedad es tan fuerte que se desplazan hacia abajo a 0.

Para gravedad débil, sqrt (1-2GM / (R c ^ ​​2)) → 1-GM / (R c ^ ​​2).

No. Simplemente, ni la gravedad ni los fotones funcionan de esa manera.

  1. La energía de un fotón no está en su velocidad, sino en el campo electromagnético autorreplicante en el que se compone. Esto significa que incluso si la gravedad pudiera ralentizar la luz, lo que no puede, no disminuiría la energía.
  2. La gravedad no puede frenar la luz o reducir su energía. Sólo puede doblarlo.
  3. La gravedad no permanece constante con la distancia desde el cuerpo gravitatorio, y hay múltiples cuerpos gravitacionales en el universo.
  4. No hay recta hacia arriba con la gravedad. Los objetos, incluso los átomos, no tienen un campo gravitatorio perfectamente cilíndrico. Por lo tanto, evitar que una dirección sea recta hacia arriba.

Lo que realmente sucede cuando un láser es disparado lejos de un objeto con demasiada fuerza gravitacional para que pueda escapar es que está doblado hasta que regresa al cuerpo o lo orbita. No pierde energía.

Solo un poco de energía se pierde a la gravedad al ser desplazado al rojo. La luz retiene la mayor parte de su energía porque su velocidad es mucho, mucho mayor que la velocidad de escape de la Tierra.

Aparte de eso, la luz pierde energía a medida que sus fotones son absorbidos. La energía se convierte a otra forma y ya no es un fotón.

Suponiendo que el láser se dispara al vacío, donde no hay nada presente para absorber los fotones, y como el fotón no tiene masa, la gravedad debida a la tierra no aplica ninguna fuerza a los fotones que se escapan, retardándolos.
Además, la energía de los fotones depende solo de la frecuencia y la frecuencia de un fotón no cambia. Por lo tanto, un rayo láser no perderá energía debido a la gravedad.
Por supuesto, un rayo láser, disparado verticalmente, se extenderá, ya que el vector de velocidad de todos los fotones no es absolutamente paralelo, por lo tanto la densidad de energía (energía por metro cuadrado perpendicular al rayo) disminuirá con la distancia (y dispararemos el láser). a la luna y vea la luz reflejada de los reflectores que el programa Apollo de la NASA dejó en la luna).
Por último, el desplazamiento al rojo tiene que ver con la velocidad relativa de los fotones y la velocidad del observador.

No, si el potencial gravitatorio no es lo suficientemente poderoso, escapará al desplazamiento al rojo. Si el potencial es lo suficientemente poderoso (el horizonte de eventos de un agujero negro) no se escapará en absoluto.

Si un láser se dispara verticalmente hacia arriba contra la gravedad, el efecto relativista conduce a una pequeña disminución en su frecuencia, una pequeña disminución en su energía por fotón y un pequeño aumento en su longitud de onda.

Su velocidad de vacío no cambia, pero su velocidad en el material puede seguir cambiando.

Mientras viaja a través del vacío, su amplitud (número de fotones) no cambia, pero las absorciones por material pueden reducir su amplitud (número de fotones).

no. Tendrías que estar disparando desde la superficie de un agujero negro,

e incluso así no desaparecería, pero su energía sería incapaz de escapar del agujero negro.

No lo creo. Sólo hay tanta energía en un agujero de gravedad. Es similar a preguntar cuánta energía (velocidad) es necesaria para escapar del control de la gravedad, es finito.

Sobre ← Una explicación sencilla del concepto.

Sí, eventualmente se disipará, pero los fotones seguirán funcionando a la velocidad de la luz para siempre, y las partículas que encuentren romperán el rayo.

No sé a qué te refieres. El láser, por supuesto, perderá energía, pero no como dicen, una bola lo hace al moverse contra la gravedad. Siento que el campo gravitatorio probablemente causará un cambio de color.