1. Fotones y masa:
* Misa de descanso: Los fotones no tienen masa de descanso. Esto significa que no tienen masa cuando están en reposo, lo que nunca son porque siempre viajan a la velocidad de la luz.
* Misa relativista: En algunos textos físicos más antiguos, puede ver el concepto de "masa relativista", que aumenta con la velocidad. Sin embargo, la física moderna favorece la idea de que la masa es una propiedad intrínseca de un objeto y no cambia. Entonces, aunque los fotones tienen energía e impulso, no tienen masa en el sentido tradicional.
2. Cómo la gravedad afecta a los fotones:
* Curvatura de SpaceTime: La gravedad, según la teoría de la relatividad general de Einstein, no es una fuerza sino una curvatura del espacio -tiempo. Los objetos masivos deforman la tela del espacio -tiempo a su alrededor.
* Trayectorias de fotones: Los fotones, aunque sin masa, todavía viajan a lo largo de los caminos curvos del espacio -tiempo. Esta es la razón por la cual la luz se dobla alrededor de objetos masivos como estrellas y galaxias, un fenómeno llamado lente gravitacional.
* Redshift: A medida que los fotones viajan a través de un campo gravitacional, pierden energía y sus longitudes de onda aumentan (desplazan el rojo). Esto se debe a que están esencialmente "subiendo" del pozo gravitacional, perdiendo energía en el proceso.
3. Fotones en un medio:
* Interacción con átomos: Cuando un fotón entra en un medio como vidrio o agua, interactúa con los átomos en el material. Esta interacción hace que el fotón sea absorbido y reemitido por los átomos.
* Velocidad más lenta: Este proceso de absorción y reemisión lleva tiempo, lo que efectivamente ralentiza la velocidad total del fotón a través del medio. La luz parece viajar más lentamente, pero en realidad es la interacción con los átomos lo que causa el retraso.
* Regrese a la velocidad de la luz: Una vez que el fotón sale del medio, ya no interactúa con átomos y viaja a la velocidad de la luz nuevamente.
puntos clave para recordar:
* Los fotones son sin masa, pero tienen energía e impulso.
* La gravedad afecta a los fotones doblando sus caminos y haciendo que se desplazan al rojo.
* Los fotones se desaceleran en un medio debido a las interacciones con los átomos, pero recuperan su velocidad una vez que salen del medio.
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