Cele Hdez

El efecto de mossbauer en la relatividad especial

La Teoría General de Relatividad fue el efecto conocido como “corrimiento al rojo” gravitatorio, indicando con ello la modificación que sufre el espectro en el rango visible, obtenido de la luz emitida por una estrella, que resulta desplazado hacia el rojo por acción del campo gravitatorio.

Aclaremos un poco más el tema. Se denomina espectro al conjunto de colores que forman un haz luminoso. Los gases a muy alta temperatura (incandescentes) tienen la particularidad de emitir y absorber solamente ciertos colores, formando un espectro de líneas que es único y representativo del gas, y que corresponde a la superposición de los espectros de los elementos químicos que lo componen. Todos los elementos de la tabla periódica tienen un espectro distinto, que los caracteriza, por lo cual podemos identificar (y cuantificar) la presencia de un determinado elemento en una sustancia analizando el espectro de la luz emitida por la sustancia en estado gaseoso.

Los espectros obtenidos de la luz proveniente de estrellas son más complejos que lo relatado, pero dan una configuración común con líneas de absorción reconocibles que permiten su análisis.

En la Teoría Especial de Relatividad el campo gravitatorio debe tratarse con igual jerarquía que cualquier otro tipo de campo físico capaz de producir efectos dinámicos sobre otros cuerpos.

Si bien desconocemos las ecuaciones generales de campo, la experiencia (Newton) muestra que en el caso estacionario el campo gravitatorio puede ser considerado conservativo y, en consecuencia, posee un potencial gravitatorio (escalar).

Asimismo, en este modelo teórico cualquier ente capaz de interactuar posee energía, masa relativista y cantidad de movimiento.

En particular, los fotones son partículas que presentan las siguientes características:

http://www.fisica-relatividad.com.ar/temas-especiales/efecto-mossbauer/7.GIF

El Principio de Equivalencia entre Masa y Energía establece que el contenido total de energía de una partícula es igual al producto de su masa relativista por el cuadrado de la velocidad de la luz. Cualquier modificación de su contenido energético, sin importar el mecanismo que la produzca, irá acompañada por un cambio de su masa relativista, cumpliéndose:

http://www.fisica-relatividad.com.ar/temas-especiales/efecto-mossbauer/8.GIF

Si la partícula (fotón) está en presencia de un campo gravitatorio conservativo, el trabajo elemental realizado por el campo es igual a la variación de energía del fotón, resultando:

http://www.fisica-relatividad.com.ar/temas-especiales/efecto-mossbauer/9.GIF

Integrando

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