Это отличный вопрос ... во-первых, на него отвечает общая теория относительности Эйнштейна. (Спойлер: свет движется вдоль геодезических линий, которые представляют собой практически прямые линии в восприятии людей в повседневной жизни, но которые изогнуты гравитацией.) Также интересно, что в некотором смысле свет имеет «массу» (и поэтому должен быть подвержен гравитации... читайте дальше!).
В нашей повседневной жизни мы видим, что свет, кажется, движется по прямым линиям, без влияния гравитации. Конечно, свет может преломляться, перемещая границу разделения между двумя средами, например, подумайте о преломлении света, когда он переходит из воздуха в воду, вызывая явление, которое заставляет соломку в стакане воды выглядеть изогнутой. Но это преломление не является гравитационным; Оноо электромагнитное.
Тем не менее, свет преломляется при прохождении вблизи массивных тел, особенно таких как нейтронные звезды и черные дыры. Это объясняется общей теорией относительности Эйнштейна.
Мы все знакомы с тем фактом, что объекты, обладающие массой, подвержены гравитации. Например, подумайте о планете, вращающейся вокруг солнца. По мере продвижения планеты центробежные силы действуют на нее, искажая ее траекторию. Без гравитации планета двигалась бы по прямой линии. Общая теория относительности предлагает другой взгляд на это явление. Вместо того, чтобы описать объект как движущийся по кривой в плоском пространстве, объект описывается как движущийся вдоль специальных «линий» в изогнутом пространстве. Эта кривизна является следствием гравитации. Кривые, вдоль которых тела движутся в пространстве и времени, называются геодезическими линиями, и они обобщают концепцию прямых линий для изогнутого пространстваи времени.
Свет также движется вдоль геодезических линий (называемых нулевыми геодезическими линиями), и, следовательно, траектории фотонов также сгибаются гравитацией, несмотря на то, что свет не имеет массы.
Есть еще более продвинутые исследования, связанные с этим вопросом. Есть основания полагать, что сам свет искажает пространство и время так же, как и массивные объекты. Иногда это называется самогравитацией света. Идея состоит в том, что электромагнитная волна имеет ненулевой тензор энергетического момента, и поэтому она должна деформировать пространственное время, хотя и в небольшом и странном диапазоне. Таким образом, уравнения общей теории относительности подразумевают, что кривизна пространства и времени, создаваемые распространяющимся светом, должнаэы влиять на распространение этого света.
Что еще почитать:
«Технология спасения планеты» уничтожит мир
Астрономия под угрозой
«Пауза» в разработке ИИ? Ее не произойдет
Подписывайтесь на канал, ставьте лайки, пишите комментарии! Спасибо за прочтение!