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Fótons e a Gravidade

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Fótons e a Gravidade Empty Fótons e a Gravidade

Mensagem por Yuri Karpov Seg 10 Jun 2013, 17:38

Se os fótons têm massa zero, então por que eles sentem os efeitos da gravidade?
Sabemos que os buracos negros exercem uma força gravitacional sobre os objetos. Como pode um fóton ser atraido para um buraco negro se ele não tem massa ? Se a força gravitacional está relacionada à massa, como pode isso acontecer?

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Fótons e a Gravidade Empty Re: Fótons e a Gravidade

Mensagem por Matheus Fillipe Seg 10 Jun 2013, 22:05

Ótima pergunta, parabéns por perceber esse detalhe. A resposta a esta pergunta está em uma das mais incríveis teorias da historia da física: Você já deve ter ouvido falar na teoria da relatividade relatividade, mais especificamente na relatividade geral que é a teoria do campo gravitacional que "substituiu" a a teoria de Newton. A mentalidade de Einstein foi suficiente para idealizar o fóton e criar uma teoria até agora verdadeira para explicar a causa da gravidade.
Só dentro da relatividade Geral podemos dizer que a presença de massa causa uma "distorção" na geometria do espaço para não entrar-mos em detalhes. Pode soar estranho mas é possível provar de uma forma rigorosamente matemática que: "A matéria diz ao espaço como se curvar e a curvatura do espaço cria trajetórias para o movimento da matéria"
Já percebeu que as linhas meridionais em um mapa da terra são curvas, enquanto que se olhadas em um globo terrestre aparentam ser retas? O efeito que a presença de massa causa no espaço é equivalente. Só que a distorção também ocorre na dimensão do tempo o que causa a existência de uma aceleração gravitacional.
Voltando ao exemplo das linhas meridionais, aquelas linhas são as menores distâncias entre os pontos na superfície terrestre. O mesmo ocorre entre a terra e o sol (em qualquer órbita). Podemos dizer que a terra "acha" que está seguindo em linha reta, pois o sol tornou o espaço curvo e a antiga reta, em um espaço sem presença de matéria, se tornou agora essa elipse da qual a terra orbita.É claro que isso é um pouco mais complicado.
Para sermos mais profundos, "somos nós que encheríamos errado" esse tipo de movimento.
Para provar a teoria da relatividade geral, ou melhor, provar que na verdade a trajetória que era alterada e não havia a existência de forças gravitacionais que consequentemente por serem forças só existiriam entre corpos com massa, precisaríamos de algo que seguisse uma trajetória detectável, e que tivesse massa nula, já que as trajetórias que são mudadas. O que tem esse comportamento? A luz.
Foi exatamente dessa forma que a relatividade geral foi provada. Eles mediram o desvio de feixes de luz estelares ao passarem pelo sol durante um eclipse. Não é necessário um buraco negro para desviar a luz. Isto Newton nunca poderia explicar.

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Fótons e a Gravidade Empty Re: Fótons e a Gravidade

Mensagem por Yuri Karpov Ter 11 Jun 2013, 07:22

Ola Matheus
Então segundo "a gravidade" de Newton, não deveria existir os buracos negros...rs
Concordo que segundo a relatividade geral, a gravidade não é uma força e que a gravidade só afeta o modo como as distâncias são medidas. E sobre o "tecido" espaço-tempo e curvatura do espaço devido a masa do objeto e que voce consegiu expor de modo muito ditatico fazendo comparação com meridianos foi muito boa. É o caso da lente gravitacional, mas no caso do buraco negro esses caminhos são mais curtos e nunca cruzam o horizonte de eventos, então o resultado é que, nem luz, nem nada pode escapar do campo gravitacional de um buraco negro, eu suponho...! Antes de ler tua reposta que eu achei ótima, fui revirar alguns "conceitos" sobre os buracos negros e horizonte de eventos e a coisa é bem estranha nessa região.
Grato

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Fótons e a Gravidade Empty Re: Fótons e a Gravidade

Mensagem por Matheus Fillipe Ter 11 Jun 2013, 13:48

É exatamente isso, tudo ok sobre o horizonte de eventos de um buraco negro. Veja este post : https://pir2.forumeiros.com/t48740-um-pouco-sobre-buracos-negros

Se você ler este post perceberá que a teoria de Newton aceita a existência de buracos negros, apesar de alguns inconvenientes. Se você unir a relatividade restrita(velocidade da luz é o limite) com a teoria de Newton é possível idealizar um horizonte de eventos.
Outra coisa que gostaria de esclarecer é a respeito dos fótons. Eles são partículas sem massa mas com energia; são pacotes de energia. Assim se você quiser tirar uma interpretação de E=MC^2, estará com toda a razão(julgando M como massa gravitacional); ou seja; partículas sem "massa e sem energia" não seriam afetadas pela gravidade. (é claro que também não seriam partículas ...rs, mas essa é a ideia).
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