如果光没有质量,为什么它会受到引力的影响?( 五 )

所有这些回答都与弯曲时空的广义相对论原理有关 , 但它实际上却简单得多 。 伽利略可能会这样回答:这是锤子和羽毛问题(在这里 , 羽毛代指光子) 。

这是1971年在月球上的演示:

伽利略很清楚 , 受重力影响的物体 , 无论其质量如何 , 其加速度都是一样的 。

现在假设我向太阳扔了一把锤子(但是稍微偏向一侧 , 以免它撞到太阳表面) 。 再假设投掷的速度是光速 。 当它经过太阳时 , 它的运动会受到太阳引力的轻微影响 。 用比第一个小100倍的锤子重复以上实验 。 太阳引力对实验会有影响吗?不会 , 参见“锤子和羽毛”原则 。 无论质量如何 , 引力都会以同样的效果加速所有物体 。 用比第二把轻10万亿倍的锤子重复以上实验 , 你会看到与第一次实验相同的结果 。 继续实验 , 在没有质量极限的条件下 , 被抛向太阳的粒子仍然会因太阳引力而偏转 。

在牛顿物理学中 , 人们常说引力不能影响无质量粒子 , 因为牛顿认为万有引力与质量的乘积成正比 。 零质量意味着零重力 。 但这只是一个数学体系的幻觉 。 我们只关心加速度 , 当万有引力方程式与牛顿第二定律相结合时 , 落体的质量就会抵消 。 这就是牛顿公式解释质量无关紧要这一简单事实的方式 。 不管测试粒子的质量有多小 , 产生的加速度都是一样的 。 如果你以接近光速将战舰、锤子、低能电子和无质量光子抛过太阳 , 你会发现它们都以完全相同的小角度发生偏转 。

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