Як гравітація впливає на світло: теорія відносності Ейнштейна пояснює цей феномен
Одне з найзагадковіших питань у фізиці – чому гравітація, сила, яка впливає на об'єкти, що мають масу, також, здається, впливає на світло, яке не має маси. Цей парадокс спантеличував науковців десятиліттями, але відповідь лежить у загальній теорії відносності Ейнштейна.
Як поводиться світло
У повсякденному житті ми спостерігаємо, як світло рухається по прямих лініях, не піддаючись впливу гравітації. Ми бачимо, як воно заломлюється при проходженні через межу між двома середовищами, наприклад, повітрям і водою. Саме через це предмети, такі як соломинка у склянці з водою, здаються зігнутими. Однак це заломлення, як пояснює 24 Канал, відбувається не під дією гравітації, а скоріше під дією електромагнітних сил.
Важливе відкриття Фізики з'ясували, що гравітація може створювати світло
Але коли світло проходить поблизу масивних об'єктів, таких як нейтронні зорі та чорні діри, воно викривляється, як це пояснює загальна теорія відносності Ейнштейна. Згідно з цією теорією, викривлення простору-часу, спричинене гравітацією, впливає на траєкторію руху об'єктів, у тому числі й світла. Замість того, щоб рухатися вздовж прямих ліній, об'єкти, в тому числі світло, рухаються вздовж спеціальних "ліній", які називаються геодезичними лініями, у викривленому просторі-часі.
Позаяк світло також рухається вздовж геодезичних ліній, його шлях також викривляється під дією гравітації, попри те, що воно не має маси. Ця концепція кидає виклик нашому традиційному розумінню гравітації як сили, що впливає лише на об'єкти, які мають масу.
Світло теж може впливати на об'єкти
Нещодавні дослідження припускають, що світло також може викривляти простір-час подібно до масивних об'єктів. Це явище відоме як само гравітація світла. Ідея полягає в тому, що оскільки електромагнітні хвилі, включаючи світло, мають енергію та імпульс, вони також повинні викривляти простір-час, хоча й у невеликий і своєрідний спосіб.
Як наслідок, викривлення простору-часу, створене світлом, може впливати на поширення самого світла, як і передбачають рівняння загальної теорії відносності.
Ця вражаюча концепція проливає нове світло на наше розуміння гравітації та її взаємодії зі світлом. Вона кидає виклик нашим традиційним уявленням про масу та гравітацію і відкриває нові можливості для дослідження таємниць Всесвіту. Вчені продовжують вивчати це явище, проводячи експерименти та спостереження, щоб розкрити ще більше тонкощів впливу гравітації на світло.
Цікаво Науковці виявили екзотичні космічні об'єкти, які не підкоряються законам фізики
Отже, хоча світло не має маси, на нього все одно впливає гравітація через викривлення простору-часу, спричинене масивними об'єктами. Загальна теорія відносності Ейнштейна забезпечує основу для розуміння цього явища, а нещодавні дослідження показують, що світло саме по собі також може сприяти викривленню простору-часу.