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光有沒有受到重力的作用?這就是答案

可以明確的說,光會受到引力的作用,並且當初正是由於這種現象,讓愛因斯坦和他的廣義相對論聲名鵲起。

牛頓的萬有引力定律表明,物體之間存在一種吸引力,其大小與物體的質量成正比,與兩者距離的平方成反比。基於此,牛頓引力理論成功地解釋了天體的運動規律。然而,有些現象卻無法得到解釋,例如,水星近日點進動問題。水星公轉軌道的近日點在每個公轉周期都在變化,也就說水星繞太陽運動的軌道不會與上個公轉周期重合。通過牛頓引力理論計算,水星近日點每百年的進動值與實際觀察值相差了43角秒。

水星近日點進動的問題直到愛因斯坦提出了廣義相對論之後才得到了解決。廣義相對論對於引力的解釋完全不同於萬有引力定律,廣義相對論表明,引力是由物體彎曲時空造成的。並且物體的質量越大,對時空造成的扭曲越顯著,表現出的引力也就越強。時空怎麼彎曲,物體就會沿著彎曲時空怎麼運動,光線也不例外,所以光會受到引力的作用。

不過,牛頓的引力理論也預言了光會受到引力的作用。例如,如果光線從太陽邊緣經過,根據牛頓的引力理論,光線會出現0.875秒的偏轉。而根據廣義相對論,光線經過太陽邊緣時的偏轉角度為1.75秒,剛好是牛頓計算值的兩倍。天文學家通過天文觀測證實,廣義相對論的計算值符合實際。

此後,天文學家又發現了廣義相對論所預言的引力透鏡效應,表明光線從大質量天體附近經過時會出現顯著的彎曲。因此,光會受到引力的作用,但本質上是因為光沿著被物體扭曲的時空傳播。

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