引力如何影响光子（一种无质量的粒子）？

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万有引力的强度取决于物体的质量：质量越大，吸引力越强。例如，质量较大的物体会吸引较轻的物体。此外，两个质量之间的距离也会影响引力的大小：距离越大，力越弱。这种依赖性与物体之间距离的平方成反比。

牛顿解释说，引力控制着天体的运动：行星围绕太阳旋转，卫星围绕行星旋转，遵循万有引力定律。例如，由于万有引力和角动量之间的平衡，地球不会落入太阳。

然而，问题出现了：引力如何在如此遥远的距离上发挥作用，例如地球与太阳之间 1.5 亿公里的距离？与击球等物理接触不同，重力通过真空作用，在天体之间建立了一种无形的联系。

在解释重力时提到击球似乎无关，但这种比较是用来说明两种相互作用类型之间的区别：接触相互作用和远距离作用，就像重力的情况一样。
当您击球时，您的手（或脚）和球之间存在直接的物理相互作用。这是一种接触交互：为了使球移动，必须直接对其施加物理力。
相比之下，重力的工作原理完全不同。两个物体之间（例如地球和月球之间）的引力在没有物理接触的情况下发生。这是远距离行动。重力通过真空作用，不需要物体之间直接接触。这是引力的基本奥秘和魅力之一：它能够在远处施加影响，无需任何物理连接即可连接宇宙中的物体。
因此，提到击球可以强调物理学中两种相互作用之间的根本区别。

几个世纪以来，引力的本质问题一直困扰着科学家。在爱因斯坦之前，占主导地位的理论是牛顿的引力概念，即质量之间的吸引力。然而，鉴于太空距离遥远，科学家们面临着解释这种力的作用的问题。

爱因斯坦提出了一个革命性的解决方案，认为引力不是一种力，而是质量存在引起的时空弯曲的结果。他将宇宙比作在有质量物体的影响下弯曲的织物。这个类比有助于形象地理解质量较大的物体（如“垫子上的重人”）如何弯曲其周围的空间，从而导致质量较小的物体（如“物质边缘的细长人”）倾向于向曲线移动。同样，太阳使时空弯曲，导致地球被拉向太阳。

爱因斯坦通过思想实验得出了这个结论。最著名的实验之一是电梯思想实验。他想象，如果一个人在电梯里自由落体坠落，他感觉不到任何力——这是一种失重状态。因此，爱因斯坦证明自由落体和失重本质上是相同的。这一发现帮助他制定了广义相对论原理。

根据爱因斯坦的说法，质量告诉时空如何弯曲，时空告诉质量如何移动。这一原理已成为现代物理学中理解引力的基础。爱因斯坦不仅用思想实验证明了他的理论，还用数学方程证明了他的理论，后来又得到了实验的证实。这一发现被认为是物理学史上最重要的发现之一，极大地影响了我们对宇宙的理解。

让我们想象一下这样一种情况：我们在外太空的电梯里，那里没有重力。如果我们在这个电梯里安装一个电机，并以9.8 m/s²（相当于地球重力）的加速度向上推动，我们就会开始感受到类似于重力的力量。电梯内的物体（例如球）将开始掉落到地板上，我们会感受到电梯底部的压力，类似于我们在地球上感受到的重力。

这个思想实验表明，加速度可以产生类似于重力的效果。这是物理学的重大发现，表明重力和加速度密切相关。如果电梯停止加速并漂浮在太空中，电梯内部就会恢复失重状态。当我们把一个球扔进这样的电梯时，由于没有重力的影响，它会沿直线运动。

这些观察结果证明了重力、加速度和物体在各种条件下的运动之间的关系。它们有助于更好地理解重力的工作原理，并为太空探索和物理学开辟新的视野。

让我们继续讨论阿尔伯特·爱因斯坦最有趣的想法之一，即在重力作用下光的弯曲。根据相对论，光总是以匀速直线运动。然而，爱因斯坦认为，在强重力或加速度的条件下，即使是光也可能会弯曲。

让我们回到我们最喜欢的电梯，它在外太空加速。如果我们在电梯内扔一个球，它会沿着弯曲的路径移动并落在电梯的地板上。现在，根据爱因斯坦的说法，如果我们用光束代替球并将其送入电梯，光线也会弯曲。

爱因斯坦的这一假设被证明是革命性的：没有质量的光也可以在弯曲的时空条件下经历弯曲。这种影响在低加速度下非常小，例如 9.8 m/s²（相当于地球重力加速度）。然而，在显着的加速度下，例如 10 倍 (98 m/s²)，光的弯曲会变得明显。

爱因斯坦预测，在强重力或加速度条件下，光的弯曲应该是可以观察到的，尽管非常小。这一假设已在实际天文观测中得到证实，来自遥远恒星的光线在行星或黑洞等大质量引力场的影响下会发生弯曲。

1915年，爱因斯坦提出了广义相对论，其中他预言引力可以使光弯曲。在当时，这个想法对很多人来说似乎很不寻常且难以理解。

爱因斯坦认为，在太阳等大质量天体附近，来自遥远恒星的光线会发生弯曲。为了证实这一理论，有必要测量如此大的物体附近的光的弯曲。当时，此类实验极其困难，因为需要观察太阳附近的恒星，而这只有在日全食期间才有可能实现。

1919年，英国天文学家阿瑟·爱丁顿利用日全食进行了这样的观测。他注意到，来自太阳后面的恒星发出的光实际上是弯曲的，而且恒星看起来与实际所在的位置不同。这种效应正是爱因斯坦在他的理论中所预言的。

爱丁顿的发现是广义相对论的第一个也是最重要的实验证实之一。它不仅证实了爱因斯坦关于光弯曲的预言，而且还为对引力和宇宙结构的科学认识带来了革命性的变化。这一发现帮助将相对论确立为物理学和天文学的基本理论之一。

那么引力如何影响光子（一种无质量的粒子）呢？

这个问题涉及现代物理学的基本方面之一，与阿尔伯特·爱因斯坦的广义相对论相关。根据经典物理学，引力只影响有质量的物体，因此没有质量的光不应受到它的影响。然而，广义相对论提供了一种不同的方法来理解引力。

爱因斯坦提出，引力不仅仅是质量之间的吸引力，而是质量的存在引起时空弯曲的结果。这种曲率会影响所有物体的运动，包括穿过行星或恒星等大质量物体附近的光。

当光束经过一个大质量物体时，它会在弯曲的时空中沿直线传播。从假设空间是平坦的外部观察者的角度来看，光束看起来是弯曲的。例如，在引力透镜效应中可以观察到这种现象——来自遥远恒星的光在位于观察者和恒星之间的另一个物体（例如星系）的引力场的影响下发生弯曲。

因此，尽管光没有质量，也不受直接引力的影响，但由于大质量物体引起的时空弯曲，它仍然会受到引力的影响。