Una pregunta sobre la energía infinita

Sé que la conservación de la energía no permite eso, y vi una pregunta en este foro sobre energía infinita: ¿ Por qué no puedo hacer esto para obtener energía infinita? , dice que podemos convertir la materia en energía y bombearla y volver a convertirla en materia y dejarla caer para generar energía. Los comentarios estaban llenos de esto es imposible debido a esto y esto, etc.

La razón era que la Relatividad General decía que la gravedad también afecta la energía, los fotones se ralentizarían. Pero si lo hace, ¿no significa esto que la energía se pierde permanentemente y no se convierte en nada más? La energía se conserva porque la suma de la energía cinética y la energía potencial es siempre la misma, siempre que la partícula no ceda su energía a otra cosa, como chocar con ella.

Entonces la luz no debe perder su energía, nunca a menos que choque con otra cosa. Los comentarios decían que la gravedad reducirá la velocidad y la luz perderá velocidad y energía cinética, pero ¿a dónde se fue la energía cinética? No puede ser energía potencial, porque la energía potencial requiere masa y distancia, donde el fotón no tiene masa ni energía potencial. Entonces la energía cinética debe ser siempre la misma. Además, ¿cómo afecta la gravedad a algo que ni siquiera tiene masa? La masa es energía, sí, pero ¿la energía es necesariamente masa? ¿Por qué todas las cosas que afectan la masa también deberían afectar la energía, si no por qué los fotones se ralentizan?

Algunos comentarios dijeron que no hay forma de convertir la materia en energía y la energía en materia, pero la antimateria + materia son rayos gamma y los rayos gamma cuando se condensan podrían convertirse en antimateria y materia. La materia no puede hacer esta conversión por sí sola, pero no importa que no pudiera.

Algunos comentarios dijeron que la energía que se usará para hacer que la luz suba será igual a la energía cosechada de la energía potencial de la materia, pero ¿por qué se usaría la energía para hacer que la luz suba?

Respuestas (2)

Para poner una respuesta simple, la luz viaja a lo largo del espacio-tiempo, la gravedad curva el espacio-tiempo, por lo que la gravedad afecta a la luz.

Al viajar a través de este espacio-tiempo curvo, los fotones se desplazan hacia el rojo, es decir, aumentan la longitud de onda. Como la conocemos,

(1) C = v × λ
y
(2) mi = h v
La luz no frena. Pero el camino que ahora toma a través del espacio-tiempo podría ser más largo (ya que es curvo) de lo que sería si el espacio-tiempo fuera plano. Como tiene un aumento λ , v es más pequeño por lo que la energía del fotón es ahora menor.

Lo siento si es una mala pregunta, pero ¿la cantidad de antimateria que puedo crear con esta partícula de energía reducida es menor de lo que comencé?
La energía total de la antimateria en el momento de la creación será la misma que la energía de los fotones utilizados para fabricar la antimateria en el momento en que se fabrica la antimateria. La energía siempre se conserva.
Pero también dijiste que la gravedad afecta la energía de la luz, así que si gano 100 GJ de una aniquilación y bombeo fotones con un reflector perfecto o un cable óptico a 10 km, ¿podré crear la misma cantidad de materia y antimateria a 10 km de la superficie?
@YıldırımGamingTR Sí, ha especificado específicamente que está 'bombeando' los fotones. Ese bombeo para llevar los fotones desde la superficie a 10 km de distancia requeriría energía.
Pero, ¿qué pasaría si no usara energía para eso, si hiciera una tubería larga de reflectores perfectos y transporte fotones simplemente reflejando hacia arriba?
@YıldırımGamingTR Entonces los fotones perderían energía escapando del pozo potencial hasta sus 10 km. Es exactamente el mismo principio de cómo necesitas usar energía para saltar desde la superficie de la Tierra. En este punto, podría pensar en los principios newtonianos básicos en términos de que la gravedad ejerce una fuerza sobre el fotón, por lo que el fotón pierde energía tratando de moverse en la dirección opuesta.

La relatividad general decía que la gravedad también afecta la energía, los fotones se ralentizarían.

Desde el punto de vista de un observador distante , la luz se ralentiza a medida que aumenta el potencial gravitatorio (por ejemplo, cerca de los agujeros negros) Y se acelera a medida que disminuye el potencial gravitacional (en áreas del espacio sin masas cerca y alrededor de ellos).

Pero si lo hace, ¿no significa esto que la energía se pierde permanentemente y no se convierte en nada más?

No es así, consulte las explicaciones anteriores. Además, es importante entender que el cambio de velocidad percibido por un observador lejano no es aceleración desde el punto de vista del fotón. El movimiento en la trayectoria geodésica (visto como una curva del observador distante) siempre ocurre sin aceleración. Tu camino geodésico será diferente y más curvo, pero nunca sentirás ninguna aceleración.

Entonces la luz no debe perder su energía, nunca a menos que choque con otra cosa.

Exacto.

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