1.24为什么光线经过太阳会拐弯
侯工
日食的时候,人们看到了太阳后面的天体,是因为光线拐了一个弯,绕过太阳传到人们的眼睛。
为什么光线经过太阳会拐弯?
有人根据爱因斯坦的广义相论,认为时空与物质之间的关系和它们的运动规律,使光线在经过黑洞或其他强引力场如恒星情况下,产生了较大的弯曲。
其实,光线只是一些电磁波,根本没有质量,引力对其不起作用,怎么可能被引力吸引呢?
我在1.9《时间和空间》里画了一张示意图,引用如下;
上图从O点发出的与半径OA圆心角为1弧度的光线,经过曲线OA到达观测者,所以,当你观测天空任何一个方向,最远处,拐了一个弯就到了原点。如果被观测点小于1弧度,就落在曲线OA内;如果被观测点大于1弧度,就落在曲线OA外,也就是视域以外了,人们是观测不到的。
这图表示光一边向径向运动一边向球面方向传播,自然形成了一条曲线,而不是因为什么引力的作用。在宇宙球面上,太阳处在曲线内靠近OA直线A点附近。太阳后面的天体就靠近OA曲线,这样就会沿着曲线方向绕过太阳传到人们的眼睛。
另一方面,太阳使光线拐弯,是因为光线经过太阳外层大气时产生了折射。太阳后面的天体就会沿着折射线传到人们的眼睛。你将一根筷子插到水杯里,筷子也会拐弯的,这是光线经过不同介质时产生的折射现象。光线经过太阳时与这种现象是一样的,所以不要想复杂了。
上面这些现象都与太阳引力无关,因为光线是没有质量的,引力只对有质量的物体发生作用。
综上所述,光线经过太阳会拐弯有两个原因,一是光线不是直线,本来就是一条曲线;二是光线经过太阳外层大气时产生了折射。人们在日食时看到太阳后面的天体,是这两个原因的共同作用,与什么相对论无关。