光线被强引力吸引后弯曲,那用望远镜看到的光,有没有可能是在宇宙中绕了很大一个圈呢?

很简单61634971


其实,这个问题,早在笔者上高中的时候就想过。根据爱因斯坦的广义相对论,光线在经过大质量天体时会被引力场弯曲,后来,这也被英国天文学家通过日食事件证实了。事实的确也是如此。这是一个经过大量实验证明的理论。无可反驳。



我们不妨假设一下,宇宙中存在着很多很多大质量的天体,且均匀的分布在宇宙各个方向上。那么根据广义相对论,如果一束光发射出去,经过这些大质量的天体群中时,在概率容许的情况下,这束光是有可能再次出现在你的眼前,或者被你的望远镜再次捕捉到。但是可能这束光回来时并没有绕过一个圈,而是恰好经过两三个天体就被偏折了360度,直接返回了,光的往返角度也比较小。也有可能经过几十个或者几百个甚至几千几万个天体以后,才被引力偏折了回来,此时,这束返回的光与刚发射出去的光的角度可能就非常的大了,在理论上来说,这种角度值可以是360度中的任意一个数值。


当然,上面说的只是一种被引力偏折的情况,然而在我们这个神奇的宇宙中,任何事都有可能发生的。如果你站在太空中,向前发射一道光束出去,然后光束可能会在你的正后方出现(如果你等的时间足够长的话)。也有可能会在你的脚底下出现,或者从你的头顶上下来。这些可能性都是存在的。因为宇宙很有可能是一个完全闭合的空间,简单的来说,就如同地球的人在陆地上一直沿着东方去走,那么总会有一天他会再次回到出发的地点。因为地球本身就是球形的,不管你沿着一个方向如何走,最终依然会回到起点。同理,在宇宙中也是如此,如果在宇宙闭合的空间内,光束无论如何扭曲或者直行(我们认为的直行),最终都会回到出发点。


所以说,光束在宇宙中绕了一个大圈子,很可能是被强引力所弯曲的结果,但也有可能是宇宙本身就是弯曲而导致的。或者是两者的综合结果。


科学与历史爱好者


这个不是不可能,关键在于光经过的大质量天体用线连起来具有一定的布局——它们的分布能够形成"接力"弯曲光线的布局,这是一个概率事件。


大质量天体引力越大,能弯曲的光线角度就越大,需要的个数相对就少。

在实际的宇宙中,我们不要求这些大质量天体的引力相似,之间的距离也很接近,只要求它们有弯曲光线一定角度的能力,并且空间分布能形成接力模式。这看似要求不高的条件,对于真实的宇宙来说是很有挑战的。

首先我们要明白一个观测事实,对于宇宙中有些我们本来可以看到的星体,它们的光线在传向地球的方向在传播过程中被吸收或者被反射了,从而导致我们压根看不见它们。


这种情况对于想通过绕一个大圈再让我们观测到的光线又谈何容易去避免呢,至少它之前要经过更多的星体,更多地可能被吸收和反射。

除了这种"路途坎坷"的阻碍,你还得要求它在经过能弯曲光线的大质量天体时,都必须净走外侧,这样才能让光线尽可能地弯曲成一个圈。然而在实际的宇宙,光线碰到的大质量天体分布具有随机性。这意味着光线被弯来弯去n次后,到最后差不多被和谐了,避开可能的吸收和反射大劫后,还是基本又回到最初的方向上,这等于没弯!

像这类要考虑的因素太多了。

总之,这种事情不是不可能发生,它只是一种概率事件,很小的概率事件!


挡不住的熵增


这幅艺术图片,是用计算机软件绘制出来的,很炫,但不可能反映客观世界的真实图景。

引力红移是可信的,但并不意味着光线会被引力偏折,因为光是径向辐射的

先看以下关于光线引力偏折的背景资料:

根据广义相对论,光和物体的运动一样,受到引力场的作用,会偏向引力源。爱因斯坦1915年计算了星光从太阳近旁通过时的偏折角为1.75″。 虽然把牛顿力学用于光子,光线也会偏折,但偏折只及相对论预言值的一半。1919年5月29日在地球上的一些地区发生日全食,A.S.爱丁顿和F.戴森率领的两个探测小组分赴西非的普林西北岛和巴西的索勃拉市拍摄日全食太阳附近的星空照片,与太阳不在这一天区的星空照片相比较,得出的光线偏折值分别为1.61″±0.40和1.98''±0.16,与爱因斯坦的理论预言符合得很好,曾引起世界的轰动。以后几乎每逢有便于进行日全食观测时,各国的天文学家都要作此项观测。20世纪70年代以后,射电天文学的进展,在射电波段进行观测,观测精度更为提高,观测结果与理论预言符合得更好。

为叙述方便,我把该资料表明的光线经由太阳附近的偏折角数据,简化成三个偏角:

爱氏相对论的计算值:θ1=1.75'',
牛顿经典论的计算值:θ2=½θ1≈0.9'',
日全食课题组测量值:θ3=1.21~1.91''。

现在,我们来对比爱氏值θ1牛顿值θ2与测量值的最小与最大的误差程度Δθ/θ3。

爱氏:下限误差率=|1.75-1.21|/1.21=44.6%,上限误差率=|1.75-1.91|/1.91=8.4%。

牛顿:下限误差率=|0.9-1.21|/1.21=25.6%,上限误差率=|0.9-1.91|/1.91=52.9%。

可见,二者的理论误差都是不可容忍的,爱氏比牛顿也好不到哪里去。显然,这么大的误差,是不能严格佐证“光线引力偏折”的。

光线偏折最可能是外来光子与太阳辐射的粒子碰撞的康普顿效应。

根据康普顿效应与动量守恒定律,艾克斯光,在碰撞电子后,光路发生偏折,同时降低光频,电子会加速,即:X+e→X↓+e↑。


太阳内部的热核反应,会辐射大量高频电磁波,如伽玛线与伦琴线,也会辐射大量宇宙射线,如电子线与质子线(等离子体)。太阳晕或太阳风必然含有大量宇宙线粒子。

当来自遥远的恒星,例如造父变星,的电磁波,必与太阳附近的等离子体碰撞,而发生偏折。尤其:我们总是针对太阳测量偏折,测量值当然会保持一定的稳定性。




我的直觉:与其说是“光线引力透镜性偏折”,不如说是“光线康普顿效应偏折”

推而广之,玻璃中光的折射,也是源于光与电子碰撞的康普顿效应。

无独有偶,康普顿效应偏折,还大量发光在光密介质中的传播。例如,光在玻璃介质中,会受到SiO2分子晶体与原子晶胞的电子碰撞,使得光在晶胞之间走弯弯曲曲,而大大延长了光程,光速只有0.66c左右。




但是,宏观上或统计平均角度上看,光在玻璃介质中也是走直线。

综上所述,我给本题的答案是:电子的康普顿效应,是光偏折与光折射的根源。就全局或平均而言,光永远走直线


物理新视野


我觉得光线是直线传播,尽量直线走,如果遇到强大万有引力天体,会弯曲一定幅度,但是弯曲后进动方向还是走的直线,转一圈,我觉得不可能,那得需要多么强大的力量啊


云天32


承邀

地球也是有巨大引力的,如果地球引力对光线有引力作用那么我们也就可以看见海平线远处的轮船,可惜的是地球引力之下我们的视线实际上没有走孤线,所以看不到躲在海平线后面的轮船与风帆。现代科学界还言之确确的说,光无须介质传播,也就是说就算所谓的时空弯曲了,它也越空而过,当然喽,这个‘空’我不知叫它是什么。时空弯曲后剩下的‘空’应该还是空间吗,好希望科学界有新解释。

在现代科学现有光无须介质传播的理论依据下,大质量天体虽然把时空弯曲了,但光线仍然无须沿时空弯曲的弧线传播的,仍然可以凭‘空’越过这个时空弯曲深谷。(你看我说得多么绕,这空不是空,那空又这空的。哈哈哈,现代科学界就是那么绕吧?)

所以,虽然大质量天体把爱因斯坦的时空弯曲了,但光线由于无须介质传播于是越过爱因斯坦时空弯曲的深谷,仍然直线前进,不会绕一圈回来。

好不容易描述清楚了。如果仍然看不懂,不要怪我,怪爱因斯坦去!


自由媒体


地球为什么公转,而不是冲出太阳系,实际上是相互作用力成了主导地位,是太阳引力作用于地球,使地球不是走的直线,而是弯曲的轨道路径。地球矢向刚好不向心运动和离心运动,而是客观上的轨道运动,引力和巨大运动力是时空弯曲的根本原因。

一个光子和巨大的天体的相互作用力比地球和太阳的相互之的相互作用力小不了多少,从而得出矢向弯曲是客观的,也就是具有作轨道运动的趋势叫弯曲。当具有作轨道运动的趋势后,光子是否作轨道运动(如和黑洞大小的天体一样),甚至是直接向心运动都有可能。当天体吸引力不是太大时,光子弯曲一下又前进了,由运动规律决定,由双方矢量大小决定。

时间弯曲,空间弯曲指的就是相互作用力的结局,否认物质之间的相互作用力,神化时空弯曲理论,就谈不上时空弯曲性是怎样出现的,只能步入想象的天堂,只能步入岐途。超光速运动的微观粒子,就可忽视相互作用力了,就可忽视时空弯曲了,数学的计算能力和推测也就跟着不起作用了,但实际中是否有超光速的微观粒子,科学上不没真正肯定下来,宏观物体是不能作超光速运动的。


兰天196926837


这一问题有关科学家自己都无法解答!在三维空间之内,光线经由上百亿光年的路程后到达地球,期间经过无穷多重的折(叠)射、衍射,已经发生了根本性改变,人类看到的光源和光源展示的光学镜像可能完全不是物体本来的模样!这种现象和人们称之为引力透镜现象二者是一种什么对应关系?还是由宇宙学家、量子力学专家们自己来回答。宇观大尺度时空以能量场的形式取得自统一的基础。能量子的聚集、流动以各种"力"的形式展示其"存在"和变化。能量场中能量子的波、粒二象性表明,人类现有的时空知识体系垒积还是太有限了,宇宙空间科学探索,上到大尺度空间,摸不到顶,下到量子微时空,探不到边,众多盲区有待科学进一步的探索!在缺少确切证据支持情况下,任何一种说法都是不严肃的!


梁文庆2


天文学家和物理学家们考虑过这个问题。测量结果证明,我们的宇宙并不是这样的。首先曾经对遥远的恒星进行测量,证明了我们的宇宙在我们所能测量的尺度范围内,整体上是平的。而不是弯曲的。之后还有一个更直接的实验。如果这个假说是正确的话。我们在某一方向观测到的超级类星体,应该在另外一个相反的方向上也能观测到。但是对所有的观测结果进行了大规模的检索对比之后,并没有发现一个这样的例子。


征途独行


光线被引力吸引弯曲这句话需要依据支持。光线不是固体,一,什么光线出现过弯曲,二,什么引力引的,三,谁作的此实验,四,在什么时候作的,五,在什么地方作的。星科际陨石鉴定中心18035737753


王三虎


三维空间就是四维空间的一层膜,因此,在我们生存的宇宙中直线传播的光路,放大来看就是“弯曲”的。


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