光線被強引力吸引後彎曲,那用望遠鏡看到的光,有沒有可能是在宇宙中繞了很大一個圈呢?

很簡單61634971


其實,這個問題,早在筆者上高中的時候就想過。根據愛因斯坦的廣義相對論,光線在經過大質量天體時會被引力場彎曲,後來,這也被英國天文學家通過日食事件證實了。事實的確也是如此。這是一個經過大量實驗證明的理論。無可反駁。



我們不妨假設一下,宇宙中存在著很多很多大質量的天體,且均勻的分佈在宇宙各個方向上。那麼根據廣義相對論,如果一束光發射出去,經過這些大質量的天體群中時,在概率容許的情況下,這束光是有可能再次出現在你的眼前,或者被你的望遠鏡再次捕捉到。但是可能這束光回來時並沒有繞過一個圈,而是恰好經過兩三個天體就被偏折了360度,直接返回了,光的往返角度也比較小。也有可能經過幾十個或者幾百個甚至幾千幾萬個天體以後,才被引力偏折了回來,此時,這束返回的光與剛發射出去的光的角度可能就非常的大了,在理論上來說,這種角度值可以是360度中的任意一個數值。


當然,上面說的只是一種被引力偏折的情況,然而在我們這個神奇的宇宙中,任何事都有可能發生的。如果你站在太空中,向前發射一道光束出去,然後光束可能會在你的正後方出現(如果你等的時間足夠長的話)。也有可能會在你的腳底下出現,或者從你的頭頂上下來。這些可能性都是存在的。因為宇宙很有可能是一個完全閉合的空間,簡單的來說,就如同地球的人在陸地上一直沿著東方去走,那麼總會有一天他會再次回到出發的地點。因為地球本身就是球形的,不管你沿著一個方向如何走,最終依然會回到起點。同理,在宇宙中也是如此,如果在宇宙閉合的空間內,光束無論如何扭曲或者直行(我們認為的直行),最終都會回到出發點。


所以說,光束在宇宙中繞了一個大圈子,很可能是被強引力所彎曲的結果,但也有可能是宇宙本身就是彎曲而導致的。或者是兩者的綜合結果。


科學與歷史愛好者


這個不是不可能,關鍵在於光經過的大質量天體用線連起來具有一定的佈局——它們的分佈能夠形成"接力"彎曲光線的佈局,這是一個概率事件。


大質量天體引力越大,能彎曲的光線角度就越大,需要的個數相對就少。

在實際的宇宙中,我們不要求這些大質量天體的引力相似,之間的距離也很接近,只要求它們有彎曲光線一定角度的能力,並且空間分佈能形成接力模式。這看似要求不高的條件,對於真實的宇宙來說是很有挑戰的。

首先我們要明白一個觀測事實,對於宇宙中有些我們本來可以看到的星體,它們的光線在傳向地球的方向在傳播過程中被吸收或者被反射了,從而導致我們壓根看不見它們。


這種情況對於想通過繞一個大圈再讓我們觀測到的光線又談何容易去避免呢,至少它之前要經過更多的星體,更多地可能被吸收和反射。

除了這種"路途坎坷"的阻礙,你還得要求它在經過能彎曲光線的大質量天體時,都必須淨走外側,這樣才能讓光線儘可能地彎曲成一個圈。然而在實際的宇宙,光線碰到的大質量天體分佈具有隨機性。這意味著光線被彎來彎去n次後,到最後差不多被和諧了,避開可能的吸收和反射大劫後,還是基本又回到最初的方向上,這等於沒彎!

像這類要考慮的因素太多了。

總之,這種事情不是不可能發生,它只是一種概率事件,很小的概率事件!


擋不住的熵增


這幅藝術圖片,是用計算機軟件繪製出來的,很炫,但不可能反映客觀世界的真實圖景。

引力紅移是可信的,但並不意味著光線會被引力偏折,因為光是徑向輻射的

先看以下關於光線引力偏折的背景資料:

根據廣義相對論,光和物體的運動一樣,受到引力場的作用,會偏向引力源。愛因斯坦1915年計算了星光從太陽近旁通過時的偏折角為1.75″。 雖然把牛頓力學用於光子,光線也會偏折,但偏折只及相對論預言值的一半。1919年5月29日在地球上的一些地區發生日全食,A.S.愛丁頓和F.戴森率領的兩個探測小組分赴西非的普林西北島和巴西的索勃拉市拍攝日全食太陽附近的星空照片,與太陽不在這一天區的星空照片相比較,得出的光線偏折值分別為1.61″±0.40和1.98''±0.16,與愛因斯坦的理論預言符合得很好,曾引起世界的轟動。以後幾乎每逢有便於進行日全食觀測時,各國的天文學家都要作此項觀測。20世紀70年代以後,射電天文學的進展,在射電波段進行觀測,觀測精度更為提高,觀測結果與理論預言符合得更好。

為敘述方便,我把該資料表明的光線經由太陽附近的偏折角數據,簡化成三個偏角:

愛氏相對論的計算值:θ1=1.75'',
牛頓經典論的計算值:θ2=½θ1≈0.9'',
日全食課題組測量值:θ3=1.21~1.91''。

現在,我們來對比愛氏值θ1牛頓值θ2與測量值的最小與最大的誤差程度Δθ/θ3。

愛氏:下限誤差率=|1.75-1.21|/1.21=44.6%,上限誤差率=|1.75-1.91|/1.91=8.4%。

牛頓:下限誤差率=|0.9-1.21|/1.21=25.6%,上限誤差率=|0.9-1.91|/1.91=52.9%。

可見,二者的理論誤差都是不可容忍的,愛氏比牛頓也好不到哪裡去。顯然,這麼大的誤差,是不能嚴格佐證“光線引力偏折”的。

光線偏折最可能是外來光子與太陽輻射的粒子碰撞的康普頓效應。

根據康普頓效應與動量守恆定律,艾克斯光,在碰撞電子後,光路發生偏折,同時降低光頻,電子會加速,即:X+e→X↓+e↑。


太陽內部的熱核反應,會輻射大量高頻電磁波,如伽瑪線與倫琴線,也會輻射大量宇宙射線,如電子線與質子線(等離子體)。太陽暈或太陽風必然含有大量宇宙線粒子。

當來自遙遠的恆星,例如造父變星,的電磁波,必與太陽附近的等離子體碰撞,而發生偏折。尤其:我們總是針對太陽測量偏折,測量值當然會保持一定的穩定性。




我的直覺:與其說是“光線引力透鏡性偏折”,不如說是“光線康普頓效應偏折”

推而廣之,玻璃中光的折射,也是源於光與電子碰撞的康普頓效應。

無獨有偶,康普頓效應偏折,還大量發光在光密介質中的傳播。例如,光在玻璃介質中,會受到SiO2分子晶體與原子晶胞的電子碰撞,使得光在晶胞之間走彎彎曲曲,而大大延長了光程,光速只有0.66c左右。




但是,宏觀上或統計平均角度上看,光在玻璃介質中也是走直線。

綜上所述,我給本題的答案是:電子的康普頓效應,是光偏折與光折射的根源。就全局或平均而言,光永遠走直線


物理新視野


我覺得光線是直線傳播,儘量直線走,如果遇到強大萬有引力天體,會彎曲一定幅度,但是彎曲後進動方向還是走的直線,轉一圈,我覺得不可能,那得需要多麼強大的力量啊


雲天32


承邀

地球也是有巨大引力的,如果地球引力對光線有引力作用那麼我們也就可以看見海平線遠處的輪船,可惜的是地球引力之下我們的視線實際上沒有走孤線,所以看不到躲在海平線後面的輪船與風帆。現代科學界還言之確確的說,光無須介質傳播,也就是說就算所謂的時空彎曲了,它也越空而過,當然嘍,這個‘空’我不知叫它是什麼。時空彎曲後剩下的‘空’應該還是空間嗎,好希望科學界有新解釋。

在現代科學現有光無須介質傳播的理論依據下,大質量天體雖然把時空彎曲了,但光線仍然無須沿時空彎曲的弧線傳播的,仍然可以憑‘空’越過這個時空彎曲深谷。(你看我說得多麼繞,這空不是空,那空又這空的。哈哈哈,現代科學界就是那麼繞吧?)

所以,雖然大質量天體把愛因斯坦的時空彎曲了,但光線由於無須介質傳播於是越過愛因斯坦時空彎曲的深谷,仍然直線前進,不會繞一圈回來。

好不容易描述清楚了。如果仍然看不懂,不要怪我,怪愛因斯坦去!


自由媒體


地球為什麼公轉,而不是衝出太陽系,實際上是相互作用力成了主導地位,是太陽引力作用於地球,使地球不是走的直線,而是彎曲的軌道路徑。地球矢向剛好不向心運動和離心運動,而是客觀上的軌道運動,引力和巨大運動力是時空彎曲的根本原因。

一個光子和巨大的天體的相互作用力比地球和太陽的相互之的相互作用力小不了多少,從而得出矢向彎曲是客觀的,也就是具有作軌道運動的趨勢叫彎曲。當具有作軌道運動的趨勢後,光子是否作軌道運動(如和黑洞大小的天體一樣),甚至是直接向心運動都有可能。當天體吸引力不是太大時,光子彎曲一下又前進了,由運動規律決定,由雙方矢量大小決定。

時間彎曲,空間彎曲指的就是相互作用力的結局,否認物質之間的相互作用力,神化時空彎曲理論,就談不上時空彎曲性是怎樣出現的,只能步入想象的天堂,只能步入岐途。超光速運動的微觀粒子,就可忽視相互作用力了,就可忽視時空彎曲了,數學的計算能力和推測也就跟著不起作用了,但實際中是否有超光速的微觀粒子,科學上不沒真正肯定下來,宏觀物體是不能作超光速運動的。


蘭天196926837


這一問題有關科學家自己都無法解答!在三維空間之內,光線經由上百億光年的路程後到達地球,期間經過無窮多重的折(疊)射、衍射,已經發生了根本性改變,人類看到的光源和光源展示的光學鏡像可能完全不是物體本來的模樣!這種現象和人們稱之為引力透鏡現象二者是一種什麼對應關係?還是由宇宙學家、量子力學專家們自己來回答。宇觀大尺度時空以能量場的形式取得自統一的基礎。能量子的聚集、流動以各種"力"的形式展示其"存在"和變化。能量場中能量子的波、粒二象性表明,人類現有的時空知識體系壘積還是太有限了,宇宙空間科學探索,上到大尺度空間,摸不到頂,下到量子微時空,探不到邊,眾多盲區有待科學進一步的探索!在缺少確切證據支持情況下,任何一種說法都是不嚴肅的!


梁文慶2


天文學家和物理學家們考慮過這個問題。測量結果證明,我們的宇宙並不是這樣的。首先曾經對遙遠的恆星進行測量,證明了我們的宇宙在我們所能測量的尺度範圍內,整體上是平的。而不是彎曲的。之後還有一個更直接的實驗。如果這個假說是正確的話。我們在某一方向觀測到的超級類星體,應該在另外一個相反的方向上也能觀測到。但是對所有的觀測結果進行了大規模的檢索對比之後,並沒有發現一個這樣的例子。


征途獨行


光線被引力吸引彎曲這句話需要依據支持。光線不是固體,一,什麼光線出現過彎曲,二,什麼引力引的,三,誰作的此實驗,四,在什麼時候作的,五,在什麼地方作的。星科際隕石鑑定中心18035737753


王三虎


三維空間就是四維空間的一層膜,因此,在我們生存的宇宙中直線傳播的光路,放大來看就是“彎曲”的。


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