广义相对论认为牛顿的万有引力其实是时空弯曲的表现,光之所以能够受到引力的影响,是由于光在质量相当大的物体附近传播时,由于时空弯曲将原先本沿直线传播的光拉弯;
当一大质量物体通过光路附近时,光路先在物体的一侧发生偏折,然后物体质心刚好通过光路时,光路在物体两侧发生偏折,最后当物体的另一端将要离开光路时,光线则在物体的另一侧发生偏折。
如果光线没有质量,为什么它又会被引力影响呢?
我们看到的光线被引力影响画面,其实从另一个角度来说,这样的画面都是我们人类用肉眼见到的。人类的肉眼对光线的感知确实是非常敏锐而且清晰的,但人类的视角看到的也不一定就是对的,更不可能一点外界影响都不会接受。有很多东西肉眼捕捉到的也不一定就是正确的成像,甚至有很多东西是肉眼看不到的,比如宇宙中神秘的暗物质。
光的速度可以说是宇宙中已知最快的,超光速只是存在于理论中而没有真正的被发现或制造。所以宇宙中的天文距离单位用光年来计算,也就是光线在宇宙无任何干扰的情况下从开始放射到前进一整年的距离。这就需要有一个条件,就是一个光年距离的形成,肯定得是在这束光线一定没有被任何外力因素所影响的情况下,完全直线前进的距离。
光线没有质量,在宇宙中如果没有受到阻挡或折射,或者是遇到流氓一样的黑洞,就可以一直前进直到宇宙的尽头。虽说光线本身是直线前进的,但也确实可以受到影响而扭曲。比如我们看到的彩虹就是弯曲的光线,而且还被折射出不同的七彩斑斓。彩虹的形成的直接因素并不是因为地球的引力,而是大气层中的水分子,下过雨后水分子充足,通过水折射成的彩虹。
一定要说是天体自身的引力造成这种现象也不是不可以,毕竟大气层的形成就需要靠引力来保留气体,降水降雨这些水循环更需要引力才能完成。宇宙中的因果关系往往是一环扣着一环。如果没有引力也就不会形成大气层,不会有降水,自然就无法折射光线形成彩虹了。
光线为什么会受引力?
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首先是这样的,是谁跟你说光会受到引力的?
光子只是一个名词而已,你可以把光理解为一种波长,或者一种能量你随便
光不属于物质,物质有4种形态,而光不属于任何一种
光的传播就是在某种介质里的一种波的传送,你要是理解成光子在跑步其实也行
科学就是应该说的人人都懂
光是不会受到引力的,能受到力的物体首先是有质量的,没有质量的物体怎么可能受到力的作用?你用手去打光试试~~牛顿的万有引力公式还记得么?
至于有些人说什么黑洞把光吸到里面去了,是因为黑洞引力无穷大那都是扯淡
到现在人类也没有接触过这种名为黑洞的天体,甚至看不到他的存在只能通过磁场或者粒子来判断它的存在,看不到不是光被吸进去了,而是光进入黑洞后没有反射出来,所以你看不到,有些科学家认为黑洞就是虫洞的原理也是从这里得来的
光是没有质量的,为什么还会受重力影响?
看看爱因斯坦在1920年所说的话:“如简单的几何考虑所示,光的曲率只发生在光速在空间中不断变化的地方。”他还谈到了“引力场对光的折射”。这就是为什么使用“重力透镜”的原因。牛顿还提到了折射问题,请参阅《光学期刊》第20期:“在空旷的空间中,这种空灵介质从水,玻璃,晶体和其他紧密物体中逸出。在某种程度上,这是否意味着折射光不会移动?在某个点上但通过弯曲逐渐沿着曲线向上移动?“当以后有人告诉您牛顿光的偏转为零时,请记住这一点。
不要将它们视为过时的。这不是。参阅文章:“因此,在一般理论上,光波的速度取决于其传播路径的重力势能。”另请参见《物理常见问题》杂志的编辑Tang Kuco编写的《光速在哪里都一样吗?》的一部分。他谈到了爱因斯坦,折射以及地板和天花板上的光速如何变化。另请参见Ned Wright教授的“光的偏转和延迟”。他说:“实际上,光线穿过大物体引起的延迟是偏转的原因。”
光不会弯曲,因为它遵循时空的曲率。时空弯曲与潮汐力有关,与重力无关。在橡胶板模拟中,由于橡胶板的曲率,大理石不遵循弯曲路径。由于梯度,它遵循弯曲的路径。
由于某些等效原理,或者因为光沿着地线传播,所以光不会弯曲。像爱因斯坦在1920年所说的那样,光之所以倾斜,是因为空间“既不均匀也不各向同性”,因此光在空间中的速度是可变的。因此,灯光转过了,就像汽车在泥泞的道路上转弯一样。
光线会受地球引力的作用吗?
不会,光会受强磁场作用.在爱因斯坦看来,引力是由于物体的质量使得空间发生弯曲引起的.而其实并不存在什么引力.而所谓的重力其实是牛顿所说的引力的一个分力.而且只要物体具有质量,才会受到这种力.那么,对于光.它自身没有运动质量.而他总是运动的.也就是我们见到的光,没有质量.自然不受重力了
光受重力影响,当重力(就是引力)特别大的时候,光就会下落
很典型的例子就是黑洞这个天体,它的引力极大,以至于光都不能逃逸,所以我们根本不能直接观测到黑洞,我们看不见它,如果在黑洞中发出光,那么这条光就会落回来。所以如果我们能有幸在黑洞中向外观察,我们会发现周围十分极其明亮!
如果引力足够大的话,就会把光线吸引过去,比如宇宙中的黑洞就可以使光线的传播方向发生弯曲。地球产生的引力还不能和黑洞的引力想比,所以在地球上光线一般不会受地球引力的作用
为什么光能被引力所扭曲?是因为光有质量吗?
为什么光能被引力所扭曲?是因为光有质量吗?
从牛顿的观点来看,引力是任何巨大的物体到其他物体产生的其他线性方向。
他的研究分析表明,其力量的强度与两个互有吸引物体的大量产品成正比,两者之间
距离的平方是成反比的。因此,对于苹果和地球,他们对彼此有吸引力,靠近方向,但只有前者最终会失败。由于光(这里,理解为射线或光子),没有质量,基于Buffton的方程,其自然不会由于引力而引起任何物体,无论其他方是多少。
如果光可以扭曲,这是否意味着光也有质量?
对于所有研究人员来说,始终如一,希望建立一个新的理论框架,有必要从一些原始的独立参考架构中分离。爱因斯坦打破了上述引力观,并提出了新的理解。据此,所有质量对象都改变了时间和空间的曲率,即宇宙的四维配置,并且对象沿着所形成的曲线插入在时间和空间之间。
因为人类的大脑不擅长从四维角度思考,所以我们经常借用一个三维政党。例如,将时空的想象力放入具有平坦拉伸的橡胶件中。如果我们把一个类似于这个空间的巨大恒星的巨大对象,它将在这片橡胶板上放一个凹陷或浅坑。当小行星刷星时,它不会跟随纸张的原始直线,但会弯曲凹陷,导致新的运动轨迹。如果物体的运动速度恰到好处,则可能被吸入,然后球通常在车轮周围绕过恒星。此时,猜测这一学习的猜测与牛顿一致,但现在存在巨大的分歧点 - 如果在这个时间和空间的光线截止,它将沿着明星搭配良好的打顶。轨道转弯。
事实上,如果那些坑深,他们的障碍就足够陡峭,光线可能会落入它并且不再逃脱(即我们所说的)。牛顿没有注意到这一点,因为这需要极大的物体来制造诸如使我们注意到的高速物质等光线。这就是为什么我们仍然使用牛顿方程,毕竟它适用于大多数情况。然而,实验表明,牛顿的理论是不正确的,因为爱因斯坦被推测,光线将被质量吸引。
根据牛顿的重力,光线不会受到影响,因为它没有质量。爱因斯坦的质量方程E(能量)=M(质量)C(光速)^ 2决定表明光将受到重力的影响。实际上,通过引力透镜和其他效果实验观察。如果光可以扭曲,这是否意味着光也有质量?
在一般相对性(GR)中,光的概念在麦克斯韦的电磁方程和Bi'an的早期反映。
这里d是外部导体,f是2型字段,*是一个hodg ollion。
描述光线和光明灯带的最简单方法是通过几何光学器件。与其类似,电磁场可以表示为缓慢改变的幅度和快速变化的相位。
将其设置为Maxwell的等式,我们可以发现光线沿零测试仪传播(DS=0),光波和光极化也是相同的。幅度也随着光束的焦点或发散而变化,并且分散是k。
这意味着光锥被认为与时间和空间的零锥保持一致,并且其分散是k
简而言之,使用光锥和零锥,两者都可以用于描述时间和空间的因果结构。
因此,它会告诉我们光的传播将被告知。
上述内容只是一个广泛的会谈,当然,它真的很难练习。在思维范围内最合适的例子是施瓦吉时间和空间,任何关于一般相对性的书都会涉及它,因为它是唯一可以通过实际观察的唯一一个(解释结果来自宇宙学)。
可以绘制用于解决这一致的零试验公式,即4米/r,m是恒星的质量,并且R是恒星半径。该公式于1919年通过Edinton衍生自Edpedon,并确认了宽的相对性的正确性。
引力如何影响黑洞中的光呢?
光只不过是被称为光子的高速质量(可忽略的质量)粒子。黑洞有巨大的引力场。牛顿发现,把行星绑在一起的力和使苹果从树上掉下来的力是一样的。然而,他有一个小秘密;即使他提供了计算重力的数学公式,他也不知道重力是什么以及它是如何工作的。
爱因斯坦在研究光的同时,能够描述重力是什么以及它是如何工作的。根据牛顿的理论,如果太阳消失了,地球也会被抛出轨道,同时被射入太空。但爱因斯坦证明了没有任何东西的传播速度能超过光,而光从太阳到达地球需要8分钟。所以爱因斯坦计算出引力波(重力)以光速传播。
逃离黑洞与速度或能量无关。时空扭曲得如此厉害,以致所有的路径都指向黑洞。一旦你被吸进去就没有出路了。所以,引力不能影响光,但引力会弯曲时空,光在时空连续体中传播。这就是为什么质量(重力)会影响光。
它也具有实际意义。“引力透镜”是“放大”宇宙的有效方法。星系团的时空弯曲程度如此之大,以至于它就像放大镜一样,你可以看到来自更远距离的光,甚至在星系团后面。当光线从一个黑洞附近,穿过视界(黑洞的引力的边界),粒子光子(光)被黑洞的密集的重力吸引光线弯曲向内,直接进入黑暗之心的黑洞。
当光在黑洞内部时,它会经历巨大的引力,每秒增加10亿倍。没有人知道事件视界之外是什么。也许是坍缩恒星的中心?或者是通往另一个宇宙的入口?我猜是黑洞质心的点,叫做奇点....
即使当光进入黑洞,它仍然是完全黑的,就好像有人吞下了所有的光。是这样吗?不,黑洞,即使在吞噬了这么多光和其他天体后仍然是黑色的,因为我们无法看到事件视界以外的任何东西。
基本上,黑洞的引力即使对宇宙中运动最快的粒子(光子)——光——也毫不留情。它想要的只是吞咽。
为什么光在移动时会受到引力?
你可以这么理解
首先引力场能使空间扭曲,比如一个大质量的物体,能产生比较强的引力场,周围空间被扭曲变形,两点间的距离再也不是直线,而是曲线,所以光就按照被弯曲的路径走
就像滑滑梯一样,假设滑梯是弯曲的,你从上面滑下,是被迫按滑梯原本的弯曲路径滑下去,但是如果没有滑梯,你直接跳下去,就是直线自由落体了,光也是类似这么理解
光子没有质量,为什么还会受到黑洞引力
这个问题问的很好,简单的回答就是,静止的光子没有质量,而运动的光子是有一定的质量的。当然你就会问了,为什么运动的光子会有质量呢,光子本质就是能量,什么质子,电子都是能量,他们的能量比光子大的多。光子的这种能量实质是以电磁波的形式存在,电磁波就是能量在空间传输的一种形式,电场和磁场交替前进。如果静止也就是说电场和磁场不交替了,也就静止了,也就没有能量了。也就没有光子了,也就不受空间所影响了。当运动也就是能量的传递对周围空间就有所影响,这种影响就是质量的表现。就可以说它有质量了。当有质量必定会受到引力的吸引,也就是空间的拖拽,或改变运动方向,或进入黑洞。
为什么光没有质量也会被黑洞的引力所吸引呢?
没有理论可以解释时空如何具有距离的属性。没有理论能解释为什么光速是穿越时空的速度极限。没有任何理论可以解释质量与时空的相互作用,从而使时空“弯曲”。
所以,要回答为什么光在没有质量的情况下也被万有引力所吸引这个问题,就需要对质量如何产生引力场有一个完整的工作知识。
在不知道质量是如何产生引力场的情况下,更有趣的一点是,我们不知道任何能量场是如何产生的。据说一个粒子在一个已经存在的基础场中引起扰动。例如,电子干扰下面的电场,从而产生负的电场。但是底层的E/M场是从哪里来的。
对于所有的能量场,底层的能量场从何而来被扰动?真的有那么多潜在的能量场吗?它们是如何全部存在的?希格斯玻色子创造了一个希格斯场,它渗透了所有的时空…真的吗?这究竟是如何(通过什么机制)实现的?
能量层次理论给出了一个非常简单的模型来解释能量场是如何产生的。它告诉我们时空本身是一种能量介质,其中距离是其能量含量的结果,而维度是其能量排列的结果,使它们彼此独立。
存在于“时空”中的粒子的能量是由存在于不同能量层的能量组成的,在正常情况下,这些能量层不易改变。这使得这些能量相互独立。粒子的内部能量结构共存于时空能量之中。这导致了粒子的能量和时空能量之间的相互作用,时空能量负责创造粒子的能量场。
能量层次理论衍生了所有的物理定律,所有的守恒定律,包括GR和QM,粒子是如何产生的,每个能量场的数学,等等,它的数学并不与我们验证过的理论相冲突,它实际上强化了我们的数学。如果正确的话,它将会改变我们的整个透视物理,因为它将会完善我们的模型,其中缺失的成分是时空的能量(暗能量是基础能量层)。
光速就是光子的能量穿过时空能量的速度。建立两个独立的能量层需要光速。这意味着光子的能量不能变成时空的能量而时空的能量也不能变成光子的能量。
与时空共存的粒子绝不能导致时空的“净”位移。由粒子引起的时空能量的净位移意味着粒子在取代时空的过程中(从其能量层)留下了一些能量。如果这能发生,那么所有的粒子最终都将不复存在。这就是为什么我们有能量守恒定律当涉及到时空中的粒子时。
如果光是能量通过能量的运动,那么它将受到沿其路径的能量的影响。路径上的能量在哪一层并不重要。路径上的能量越多,光速就越慢。如果光子的一侧能量更多,那么光子就会在另一侧减速,从而偏离光子的路径。
含有质量的粒子的能量并不局限于粒子的边界,它无限地向外扩展。我们所谓的时空“弯曲”实际上是时空能量中的额外能量(来自粒子),它影响光子穿过时空的路径。
对于一个物理学家来说,在整个学术团体加入之前,他在推进能量层次理论(目前以戈登的万物理论出版)方面发挥作用的时间已经不多了。
为什么光会被黑洞的引力所吸引,即使它没有质量?
根据爱因斯坦的广义相对论,光线不会受到黑洞引力的吸引。
黑洞扭曲了它们周围的时空。光线沿着测地路径行进并在这个扭曲弯曲的时空中传播。
1911年,爱因斯坦预测,通过太阳引力场传播的光线会在引力场的方向上弯曲。真空中的光路不是直线,而是在重力场方向上弯曲的曲线。1911年以后,爱因斯坦用几何术语解释了这一点。我们将光线路径称为最直线或两点之间的最短距离: 测地线或测地线。
而不是说光线是弯曲的,而是说时空是弯曲的,光线沿着测地线传播。 光线沿着最短的距离传播,或者在弯曲的时空中围绕一个巨大的物体传播测地线。在广义相对论中,光(和自由落体)行进的时空由于巨大的物体的存在而弯曲。
因此,在黑洞圆盘的边缘附近,被黑洞的事件视界捕获的光线无法逃脱,我们看到一个黑暗的圆盘。然而,从事件视界进一步传播的光线在它们到达观察者之前多次螺旋,并且由于时空非常弯曲和扭曲,光线遵循“扭曲”(偏转)曲线。
Viktor T. Toth这个问题的答案与“由能量,动量,压力和剪切应力组成的应力 - 能量 - 动量张量”无关,并且:“实体不再仅仅以静止质量为特征; 张量的其他成分变得同样重要“。
戴尔格雷补充说(见下面的评论):
我写过(见下面的评论):
1938年,爱因斯坦提出了以下解释,这些解释体现了一个悖论。他认为这是一台巨大的电梯,它以恒定的力量向上拉,朝向建筑物的顶部。光线通过 侧窗 水平进入电梯,并在很短的时间后到达对面的墙壁。相信电梯加速运动的外部观察者会争辩说,光线进入窗口并沿着直线水平移动,以恒定的速度朝向相对的墙壁移动。但是电梯向上移动并且在光行进到墙壁的时间期间,电梯改变其位置。因此,射线将相对于电梯行进,而不是沿着直线而是沿着略微弯曲的线。内部观察者会说电梯没有加速运动,而只是引力场的作用。一束光是失重的,因此不会受到引力场的影响。如果光束在水平方向上发送,它将在与其进入的点完全相反的点处与墙壁相遇。
因此,我们有两个观察者和两个相反的观点。爱因斯坦以下列方式解决了有关光线的问题。根据内部观察者的说法,一束光是失重的,因此,引力场不会影响它。爱因斯坦证明,根据狭义相对论的观点,光束带来的能量和能量具有质量。但是每个惯性质量都被引力场吸引,因为惯性质量和引力质量是等价的,引力质量的增加等于E / c2,因此等于特殊相对论给出的惯性质量的增加。因此,光线具有非零的重力质量,因此不是失重的。
因此,如果在水平方向上以与光速度相等的速度投掷,光束将在重力场中弯曲。内部观察者的推理是不正确的,因为他没有考虑到重力场中光线的弯曲。通过考虑这种推理,内部观察者的结果将与外部观察者的结果完全相同。该结论所需的基本假设是引入等效原理的引力和惯性质量的等价性。
Gerard't Hooft和他的学生已经证明上述解释是矛盾的,因为它假设惯性质量和光的引力质量都不等于零!但是光的静止质量为零,以便以光速传播。
只要这个悖论仍然存在于经典的广义相对论中,那么为什么光被引力场吸引的标准解释就是我在这个答案中给出的那个(能量 - 动量张量与被问到的问题无关)。
到维克托·T.托特的答复(见下面的注释):
鉴于上述悖论和古典广义相对论,“为什么光被黑洞的引力所吸引,即使它没有质量”的问题的答案取决于 仿射连接(Christoffel符号) :
在测地方程中:
世界的光线是测地线的零世界线。
戴尔格雷补充说(见下面的评论):
关于 仿射联系爱因斯坦在1950年写给Max von Laue的一封信中解释道:
(Stachel,John,“爱因斯坦如何发现广义相对论:一个具有当代道德的 历史 故事”, Einstein B to Z ,2002)。
如果我们使用牛顿命名法,一个非常大的物体会在周围空间产生极强的引力场。光粒子会被这个引力场吸引,我们得到了悖论,没有光线偏转,因为时空不是弯曲的。
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