¿La distancia que recorre la luz entre dos puntos es la distancia más corta entre esos puntos?

Answer 1

Localmente, si. A nivel mundial, no necesariamente.

Si está mirando un pequeño parche de espacio-tiempo (uno que es más o menos plano), entonces, sí, la luz viajará absolutamente a lo largo de la distancia más corta entre dos puntos (aunque hay algunas pequeñas complicaciones debido al hecho de que “la distancia en el espacio “no está muy bien definido cuando tienes en cuenta la relatividad, por lo que debes considerar la” distancia en el espacio-tiempo “).

Esto haría que parezca que esto debería seguir siendo cierto si observa un gran parche de espacio-tiempo (porque, seguramente, grandes parches de espacio-tiempo están formados por pequeños), y la mayoría de las veces esto es cierto , pero hay algunas excepciones. Por ejemplo, si tiene una galaxia grande entre sus dos puntos, el espacio-tiempo puede distorsionarse para que haya más de un camino de un punto a otro que la luz pueda seguir. O, aquí hay un ejemplo más simple, que no requiere relatividad en absoluto: suponga que tiene dos puntos y un espejo. Luego, hay dos caminos que la luz puede tomar para llegar de un punto a otro: uno es una línea recta de A a B, y el segundo es una línea recta de A al espejo, y luego se refleja del espejo a B. Claramente, uno de estos caminos es más corto que el otro, a pesar de que la luz toma localmente el camino más corto posible.

Con esta advertencia, este es realmente un principio muy útil en óptica. (Aunque, para ser completamente exactos, si la curvatura de los espejos no es cero, entonces es posible que la luz tome el camino más largo posible, gracias especiales al Usuario por señalar eso en los comentarios).

Answer 2

La pregunta original es:

¿La distancia que recorre la luz entre dos puntos es la distancia más corta entre esos puntos?

En un aspirador.

Responder:

No sé mucho sobre física, pero aprendí que el camino de la luz puede ser doblado por objetos masivos como estrellas y agujeros negros. Si es así, dado que una línea recta es la distancia más corta entre dos puntos, entonces la respuesta es No. Debido a que los objetos masivos lo atraen de una línea recta a largas distancias, la luz viaja más allá de la distancia entre dos puntos.

Answer 3

No. La distancia más corta entre dos puntos es la longitud de la línea que une los dos puntos en línea recta. Normalmente la luz viaja en línea recta pero tiene la propiedad de doblarse en las esquinas de los objetos.

En el famoso experimento de doble rendija de Young encontramos que el rayo de luz se dobla en lugar de viajar directamente desde las rendijas.

La gravedad también puede crear perturbaciones en el camino de la luz.

Por lo tanto, siempre que la luz viaje en línea recta sin distracciones, su afirmación es cierta.

Answer 4

La distancia más corta entre dos puntos es una constante de Planck. El tiempo para viajar esta distancia es otra constante de Planck, el tiempo de Planck. Este es el tiempo más corto posible para recorrer la distancia de Planck entre 2 puntos.

Answer 5

No: es decir, la pregunta no siempre tiene sentido.

Haz el experimento de las dos rendijas. En general, no hay nada que pueda llamar razonablemente una “distancia” recorrida por un fotón desde la fuente hasta un área brillante en la pantalla.

Answer 6

También podría ser un máximo local.

En los extremos y puntos de silla, los caminos cercanos se refuerzan.