Зависит ли искривление света вокруг Солнца от длины волны?

Если энергия света высока, отличается ли его кривизна от кривизны низкоэнергетического света вокруг Солнца? Другими словами, если длина волны света короче, чем другая длина волны света, то отличается ли отклонение двух лучей вокруг Солнца?

Нет, величина изгиба одинакова для всех длин волн. См. astronomy.stackexchange.com/q/33341/16685 и physics.stackexchange.com/q/46996/123208 .
От энергии луча зависит, насколько сильно он искривляет пространство (чтобы воздействовать на другие световые лучи или материю).
@PM2Ring Мне нравится доводить вещи до крайности. Что, если фотон был настолько энергичным, что сам по себе обладал значительным гравитационным притяжением?
@StianYttervik Это очень экстремально! Как сказал Росс, теоретически световой луч влияет на кривизну пространства-времени, но этот эффект настолько мал, что им обычно пренебрегают, хотя космологи включают плотность энергии электромагнитного излучения в свои расчеты кривизны и расширения пространства-времени.
@RossPresser Действительно! Но эффект небольшой. Представьте, что мы могли бы сфокусировать весь световой поток Солнца в цилиндрический луч радиуса R. Светимость Солнца составляет L=3,828E26 ватт, что эквивалентно ~4,259 миллиарда кг/с. Плотность пучка р "=" л π р 2 с 3 . Используя здесь формулу силы тяжести на поверхности бесконечного цилиндра, г "=" 2 π г р р , мы получаем г "=" 2 г л с 3 р . Используя R = 1 мм, калькулятор Google говорит, (2*(3.828E26 W)*(6.6743E-11 m^3kg^-1s^-2)/c^3)/(1 mm)что это ~ 1,8965 × 10 − 6 м / с 2
@PM2Ring Интересный расчет. А как насчет en.wikipedia.org/wiki/GRB_080916C ?
@Peter Да, это, вероятно, немного искривило пространство-время. ;)

Ответы (1)

Величина «гравитационного искривления света» не зависит от энергии фотона (длины волны света).

Причина в том, что свет движется в пространстве-времени по траектории, подходящей для безмассовой частицы и уникальной для данного набора начальных условий.

То, что это так, наглядно демонстрируется последовательным угловым смещением «звезд» вблизи края Солнца, независимо от того, наблюдается ли оно в оптическом или радиодиапазоне.

Как указано в комментариях, есть небольшие эффекты, которые необходимо учитывать, связанные с хорошо изученным явлением преломления в короне Солнца. Однако это не влияет на наблюдения за линзированием на большом расстоянии от края Солнца, что легко возможно в радиодиапазоне и теперь становится возможным для тех же источников, использующих данные Gaia.

Дополнительные доказательства исходят из независимой от длины волны природы гравитационного и микролинзирования, наблюдаемого за пределами Солнечной системы.

Я видел эксперимент по отклонению света от звезд вокруг Солнца. Но подтверждено ли это в каком-либо практическом эксперименте?
"свет следует по пути" В частности, если нужно, поправьте мое непрофессиональное понимание, свет следует по прямой линии в искривленном пространстве. Прямая линия остается прямой независимо от того, что за ней следует.
Это может просто поднять вопрос о том, действительно ли это конкретное предположение, встроенное в общую теорию относительности, верно. Откуда мы знаем, что движение пакета электромагнитных волн должно следовать четко определенному пути, который мы можем определить как геодезическую, независимо от его энергии? Один из возможных аргументов в пользу того, что это должно быть правильным, состоит в том, что классически мы можем разрезать любой волновой пакет на два пространственно разделенных волновых пакета, каждый из которых имеет, скажем, половину энергии.
@DonBranson, за исключением того, что объекты с массой также следуют «прямым линиям», но они отличаются от «прямых линий», за которыми следует свет, несмотря на отсутствие действующих на них сил.
@ProfRob Это отличный ответ, учитывающий искривление света из-за гравитации, но как насчет гораздо большего эффекта преломления солнечной атмосферой?
@ProfRob о, я думал, что они одинаковые. Насколько они разные?
@DonBranson, если вы посветите лазером или бросите мяч, они пойдут разными путями в пространстве-времени. Обе являются геодезическими, и ни на одну из них не действует никакая сила.
@DonBranson Кривизна траектории в пространстве — это не то же самое, что кривизна мировой линии в пространстве-времени . См. раздел Почему скорость объекта влияет на его траекторию, если гравитация искажает пространство-время?
@ PM2Ring - Наконец-то нашел время прочитать этот вопрос. Спасибо, это действительно проясняет ситуацию.
Зависит ли искривление света вокруг Солнца от длины волны?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v