Strona głównaPytania → Czy pole grawitacyjne może spolaryzować...

Czy pole grawitacyjne może spolaryzować światło?

Pytanie

Pyta Rysiek

Czy pole grawitacyjne, odpowiednio silne, może powodować polaryzację światła przechodzacego? Czy coś wiadomo na ten temat? Jeśli tak, to czy istnieje skręcenie płaszczyzny polaryzacji, gdy światło przechodzi przez pole niejednorodne (centralne)?

Odpowiedź

Odpowiada Andrzej Okołów

Polaryzowanie się światła w polu grawitacyjnym jest raczej wykluczone, gdyż musiałoby wiązać się z tłumieniem lub wzmacnianiem pewnych fal świetlnych (tzn. fal o określonej polaryzacji), a tłumienie/wzmacnianie objawiałoby się z kolei zmianą energii takiej fali. Jednakże wiadomo, że energia fali świetlnej propagującej się w polu grawitacyjnym nie ulega zmianie.

Odnośnie skręcenia płaszczyzny polaryzacji światła: aby sensownie mówić o skręceniu takiej płaszczyzny trzeba 1) zdefiniować taką płaszczyznę w różnych punktach czasoprzestrzeni (tzn. w różnych punktach linii świata, wzdłuż której propaguje się fala) i 2) porównać orientacje płaszczyzn zdefiniowanych w różnych punktach. Jednakże w ogólnej czasoprzestrzeni istnieje zbyt duża dowolność w definiowaniu płaszczyzn polaryzacji w różnych punktach i zbyt duża dowolność w wyborze metody ich porównywania. W związku z tym nie ma naturalnej definicji skręcenia płaszczyzny polaryzacji światła – innymi słowy skręcenie takiej płaszczyzny można definiować na wiele nierównoważnych sposobów i trudno jest orzec, że jedna z takich definicji jest lepsza od pozostałych.