Gravitációs térben elhajló fény. Hogyan is van pontosan?

Az általános relativitáselmélet keretein belül válaszolva:

I. Az általános relativitáselmélet szerint a gravitáció nem erő, hanem a téridő görbülete, és eme görbült téridő "egyenesein" halad el a fénynyaláb, vagy bármi. Tehát a válasz nem.

II. A bolygó az előbbiek miatt szintén nem megy sehova. A fénynyaláb nem okoz változást a tér metrikájában, hiszen neki nincs tömege. (Ekvivalens vmennyi tömeggel de nincs tömege.)

A részecskefizika standard modellje és ennek kiegészítései szerint:

A gravitáció kölcsönhatás, melyet a graviton nevű tömegtelen részecskék közvetítenek. Erre semmi bizonyíték nincs, és nem is várható, h a közeljövőben képesek lennénk igazolni. De a fotonnak eszerint sincs tömege, tehát szintén nem a válasz mindkét kérdésre.

Mivel a fényszerű geodetikusok a fény hullámhosszától függetlenül adottak, a fény ezeken közlekedik, vagyis nem történik frekvencia szerinti felbontás. DE ha utánanézel, akkor láthatod, hogy a fényelhajlás képletében csak a gravitáló tömeg nagysága és a fénysugár ettől mért távolsága szerepel.

Amennyiben a fény gravitációs visszahatását is figyelembe akarod venni, akkor már nem azt a közelítést alkalmazod, amit az I. esetben. Ekkor egy meglehetősen bonyolult problémád lesz, amit igen nehéz megoldani. A kialakuló téridő metrikája időfüggő lesz, és az energia nem fog megmaradni.

Az első esetben semmi szükség a relativitásra, a fény akkor is meggörbül, ha a newtoni gravitációban gondolkodunk, és akor sem fog szétválni, mert mint Galilei óta tudjuk, a különböző nagyságú tömegek azonos gyorsulással mozognak.

A második esetben a bolygó el fog mozdulni a fény felé. A mozgási energiáját a kettejük közös potenciális energiából nyeri, épp úgy, mint ha egy bármilyen test haladna el mellette (kéttestprobléma).

Természetesen a fénynek is, mint minden anyagnak, van gravitációs tere, vagy ha úgy tetszik, meggörbíti a teret. Ez már csak abból az okfejtésedből is látszik, hogy ha a fény impulzusa megváltozik (az irányváltozás miatt), akkor a bolygó impulzusának is meg kell változnia.

Nem vagyok benne biztos hogy az első mondatod végével mit értettél, de úgy vélem arra gondolsz hogy a gyorsulás az tömegfüggetlen a gravitáció esetében.

Amugy ez nem teljesen igaz, legalábbis Einstein óta.

a tükör-bolygó analógiát sem nagyon értem hogy itt mire gondolsz pontosan.

Egy lencsével lehetne inkább helyettesíteni, ennek a neve gravitációs lencse. És lehetne használni a Napot "távcsőnek" pl, volt is már ezirányban egy befejezetlen kísérlet. olyan messzire "fókuszál", hogy 20 évig tart az út a fókuszpontba, de ha egyszer ez megvalósul akkor akáár exobolygók kontinenseit is kivehetjük, akkora teljesítményű "távcsövet" kapunk.

#9:

Jelen esetben a síktükör hasonlat is jó, a beeső és távozó fénynyaláb közt lesz egy szögeltérés, amit létre lehet hozni tükörrel is. A lencse is elvben helyettesíthető végtelen darab megfelelő szögben álló síktükörrel.

Kérdéses viszont, hogy ettől az irányváltástól szenved-e energiaveszteséget a fény. Mert ha nem, akkor nincs, nem lehet hatással a görbületet okozó tömegre.