引力能改變光線的顏色嗎？

大家都知道扔下東西時會怎樣…它會開始向下加速。

但是如果是投下光線時會怎樣呢？它會向下變亮嗎？它已經以光速運動，所以它無法再加快了。

愛因斯坦預言光線實際上會改變顏色，但沒人知道他是否正確。就在哈佛大學，曾經做了一個巧妙的實驗來進行驗證。

哈佛大學的Robert Pound和Glen Rebka曾在這裡做過實驗，他們打穿了這座建築從地下室二層到頂樓的所有地板。他們把一些由鐵-57（鐵的同位素）原子製成的金屬薄片置於地下室，而另外的鐵-57金屬薄片則放置於頂樓。這種鐵是非常特別的，因為它有一種喜好色，鐵-57隻能發出和吸收特定地86皮米（1米=10^12皮米）波長的光線。

在這頂樓上，鐵-57發出喜好色穿過這些洞到5樓下面，但在地下室的鐵-57並未吸收其中少量的光線。愛因斯坦是對的嗎？是因為光線在下落的時候改變了顏色，變成不再是鐵-57的喜好色嗎？

多普勒效應

為弄清楚愛因斯坦是否正確，需要使用到多普勒效應。當救護車遠離你時聲音聽起來會變低，這是因為聲音的波長被拉長。光亦是如此，但不是越來越低，而是光線會改變顏色。如果有物體遠離你，那麼發出的光線會紅移；而如果物體是朝向你運動，那麼發出的光線會藍移。

愛因斯坦預測的是不大一樣的紅移：光線沿著引力場向上運動會出現紅移，而光線沿著引力場向下運動會出現藍移。

因此，如果在地下室的鐵-57是接收到藍移光，那我們利用適量的多普勒效應讓它在下落之前使之紅移，就可抵消藍移。

所以他們把鐵-57附著在一個振動的揚聲器上，並不斷上下移動向地下室發射光線的鐵-57。事實上，當揚聲器帶著鐵-57以一個合適的速度向上移動時，光線發生了恰當的紅移，所以當光線下落時，引力使之藍移回原先的喜好色，而在地下室的鐵-57就能吸收這些光線。

這是首次證明了光線下落時實際上會改變顏色。

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