Agujero Negro

Un agujero negro es un objeto tan masivo que ni siquiera la luz puede escapar de él. Esto necesita de la idea de una masa gravitacional para el fotón, que luego permita el cálculo de la energía de escape para un objeto de esa masa. Cuando la energía de escape sea igual a la energía del fotón, el resultado es que el objeto es un "agujero negro".
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Conceptos de Agujero Negro
 
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La Gravedad y el Fotón

La expresión de la energía relativista atribuye una masa a cualquier partícula energética, y para el fotón

La energía potencial gravitacional es entonces


Cuando el fotón escapa del campo de gravedad, tendrá una frecuencia diferente


Como está reducido en frecuencia, a esto se le llama desplazamiento al rojo gravitacional o desplazamiento al rojo de Einstein.

Energía de Escape de un Fotón
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Energía de Escape de un Fotón

Si la energía potencial gravitacional del fotón es exactamente igual a la energía del fotón, entonces

Nótese que esta condición es independiente de la frecuencia y que para una determinada masa M, establece un radio crítico. En realidad, el radio gravitacional calculado de Schwarzchilds, difiere de este resultado por un factor de 2 y es coincidentemente con la expresión de la velocidad de escape no relativista.


Radio de Schwarzschild
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