Давайте сначала проясним пару вещей.
- Свет (луч) изгибается под действием силы тяжести. Это факт.
- Свет не имеет массы. Благодаря этому он может двигаться со своей скоростью.
- Свет распространяется по прямой линии.
Так почему луч изгибается?
Исаак Ньютон, во-первых, предположил, что гравитационное притяжение между двумя телами пропорционально произведению масс и обратно пропорционально квадрату расстояния между ними. Или, проще говоря, масса притягивает массу. Ньютон дал нам формулу для расчёта этого притяжения, и мы по сей день благодарны ему за это.
Однако гораздо позже, в 1915 году, великий физик постулировал «Общую теорию относительности». Это был Альберт Эйнштейн. Он предположил, что гравитация — это не сила притяжения между двумя телами, а скорее деформация «ткани», которую он назвал пространством-временем.
Я объясню вам это на классическом примере. Если у вас есть сетка, и вы помещаете в неё шарик, сетка будет прогибаться. Заставляя любое тело в ней перемещаться к шарику, который вы поместили туда перед этим. Таким образом, Солнце, например, искажает пространство-время, вызывая влияние на все траектории вокруг него (например, траекторию Земли).
Однако свет распространяется по прямой, не так ли? Да. Он так и делает. Но пространство-время, в котором он движется, искривлено (действует гравитация). Таким образом, кажется, что свет искривляется под воздействием силы тяжести. Вернее, так и есть. Это кривые! Но на самом деле он движется по прямой линии через непрерывную ткань пространства-времени, которая изгибается сама под действием энергии (массы другого тела).
По материалам публикации (англ.).
Из комментариев
Что вы понимаете под «тканью» пространства-времени? В космосе есть ингредиенты: космическая пыль, частицы, электромагнитная энергия, античастицы и так далее. Если мы удалим все ингредиенты из салата, останется абсолютное ничто. Возникает два вопроса: может ли абсолютное ничто изогнуться в присутствии массы? Может быть, искривляются лишь ингредиенты этого «салата?
Ответ: «ткань» пространства-времени — это двумерная аналогия для представления пространства-времени, которое деформируется из-за массы присутствующей материи. Слово «ткань» — это метафора.
«Ткань» на самом деле является метрикой пространства-времени. Эта метрика деформируется в присутствии гравитационного объекта независимо от того, есть ли другие частицы в области воздействия массивного объекта. Искривлены не «ингредиенты салата», а само пространство-время. Возможно, в аналогии с салатом — это изогнутая тарелка.
Природа не изгибает «ничто». Природа искажает метрику пространства-времени. Кроме того, искривлено не просто пространство, но пространство-время. Искривлено соотношение между пространством и временем. Тот факт, что в космическом вакууме нет материи, не означает, что нет никаких законов, управляющих этим вакуумом. Гравитация передается в вакууме, свет распространяется в вакууме, время существует в вакууме, и можно измерять расстояния в вакууме.
***
Вопросы никогда не закончатся из-за грубых объяснений природы гравитации и света... Когда бы ни говорили о пространственно-временной «деформации», её всегда представляют в плоскости и этим подтверждают, что Вселенная плоская. С другой стороны, очевидно и верно, что свет не имеет массы, но реагирует на взаимодействие электромагнитного поля... Но если у света нет массы, он не должен реагировать на электромагнитное поле.
Ответ: использование «куска сетки» для объяснения не означает, что Вселенная плоская. Сетка не представляет вселенную, она представляет только «слой» пространственно-временного континуума. На самом деле, эта сетка распространяется по всей вселенной в трёх измерениях. Кроме того, электромагнитное поле связано с зарядом, а не с массой.
