Wie würde ein Photon auf den Gravitationseinfluss eines Schwarzen Lochs reagieren, das es um 180 ° zu seiner Richtung anzieht?

Bei all dieser Situation ist auch gegeben, dass der Gravitationseinfluss stark genug ist, um das Photon umzukehren. Jetzt wird das Photon direkt hinter dem Pfad angezogen, auf dem es sich bewegt, sodass es sich nicht in eine der beiden Richtungen drehen kann und einfach direkt hinterherlaufen kann.

Die Lichtgeschwindigkeit ist konstant, wird es also im Handumdrehen die Richtung wechseln? Oder wird noch etwas passieren? Bitte erleuchte mich.

Wenn Sie das Photon als klassisches masseloses Teilchen behandeln, wird seine Bewegungsgleichung durch die geodätische Gleichung gegeben. de.wikipedia.org/wiki/…
@BruceLee Das scheint eher einer Antwort als einem Kommentar zu entsprechen. Zugegeben, es würde wahrscheinlich keine sehr gute Antwort geben, es sei denn, Sie erweitern es ein wenig, aber es ist am besten, die Kommentare nicht zum Posten auch nur von Teilantworten zu verwenden.
@DavidZ IMO ist es keine Antwort, es soll ein Hinweis sein, mit dem die gegebenen Fragen gelöst werden können.
Es hört sich so an, als ob Sie ein Photon innerhalb eines Schwarzen Lochs meinen und nicht außerhalb. Können Sie das bitte bestätigen.
Photon außerhalb eines Schwarzen Lochs @StephenG
Es könnte für das OP etwas fortgeschritten sein, aber jeder, der daran interessiert ist, kann Gravitational Redshift in Kerr-Newman-Geometrie auf Arxiv lesen.
@BruceLee Sicher, aber wenn Sie überhaupt einen Hinweis posten, ist der bessere Ort dafür das Antwortfeld. Kommentare sind wirklich dazu gedacht, Verbesserungen vorzuschlagen und um Klärung der Frage zu bitten.

Antworten (2)

Wenn das Photon außerhalb des Schwarzen Lochs emittiert wurde, direkt weg vom Schwarzen Loch, dann wird die Schwerkraft des Lochs es nicht zurückdrehen und es wird ins Unendliche entweichen. Der einzige Effekt, den die Schwerkraft auf ihn haben wird, ist eine Rotverschiebung seiner Wellenlänge.

Wenn Sie ein Photon innerhalb des Schwarzen Lochs aussenden, dann ist es nicht mehr möglich, dass es sich vom Zentrum entfernt. Jede Richtung, in die entweder ein Photon oder ein massives Teilchen gehen könnte, ist zum Zentrum hin; In gewissem Sinne ist der Versuch, die Singularität zu vermeiden, sobald Sie sich unter dem Horizont befinden, wie der Versuch, das Morgen zu vermeiden, wenn Sie draußen sind.

Die andere Antwort besagt dies auch, aber können Sie mir bitte sagen, warum das Photon nicht umkehrt?
Ich habe die allgemeine Relativitätstheorie nicht wirklich studiert. Aber intuitiv gesprochen ist der Horizont des Schwarzen Lochs genau die Oberfläche, auf der die Fluchtgeschwindigkeit gleich der Lichtgeschwindigkeit ist. Daher ist die Fluchtgeschwindigkeit über dem Horizont kleiner als die Lichtgeschwindigkeit. Daher kann über dem Horizont ein Photon (oder ein massives Teilchen mit einer Geschwindigkeit größer als die Fluchtgeschwindigkeit) aus dem Schwarzen Loch entkommen. Ebenso kann die Schwerkraft die Lichtgeschwindigkeit nicht ändern, und es gibt keinen Grund, warum sie ihre Richtung beeinflussen sollte. (Es hätte einen Effekt, wenn die Schwerkraft und die Flugbahn des Photons nicht ausgerichtet wären.)
Vielen Dank. Ich kann sehen, wie dumm ich war, diese Frage zu stellen, ohne vorher darüber nachzudenken. Die Erklärung wird sehr geschätzt.
Photonen werden nicht von der Schwerkraft angezogen. Photonen bewegen sich einfach in einem durch die Schwerkraft gekrümmten Raum. Die Raumkrümmung in der Nähe eines Schwarzen Lochs wird am Ereignishorizont kritisch. Dies ist der Punkt ohne Wiederkehr für Photonen oder irgendetwas anderes. Außerhalb des Horizonts ist die Krümmung nicht kritisch, sodass Photonen einfach davonfliegen, indem sie sich wie gewohnt im Raum bewegen. Am Horizont bewegt sich die Zeit jedoch langsamer. Für einen entfernten Beobachter ist die Lichtgeschwindigkeit in der Nähe des Horizonts also sehr langsam, und es würde lange dauern, bis uns die Photonen von dort aus erreichen.

Das Photon würde Energie verlieren und daher an Wellenlänge zunehmen, aber seine Geschwindigkeit würde sich weder in Größe noch in Richtung ändern.

Können Sie bitte angeben, warum sich die Richtung nicht ändern wird? Es wird gesagt, dass Schwarze Löcher in der Lage sind, die Richtung des Lichts zu beeinflussen. Ich habe eine wirklich schwache Ahnung warum, aber eine Erklärung wäre dankbar.
Denn laut Fragestellung befindet es sich direkt hinter der Flugrichtung dieses Photons
Anders ausgedrückt, weil das Photon auf einer radialen Bahn nach außen wandert, sonst würde sich seine Richtung ändern.
Wie würde ein Photon auf den Gravitationseinfluss eines Schwarzen Lochs reagieren, das es um 180 ° zu seiner Richtung anzieht?
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