Czemu grawitacja oddziałuje na fotony, mimo że nie posiadają one masy?

Pytanie

Pyta Marcel

Czemu grawitacja oddziałuje na fotony, mimo że nie posiadają one masy?

Odpowiedź

Odpowiada Andrzej Okołów

Tego nikt tak naprawdę do końca nie wie – w literaturze fizycznej można co prawda znaleźć wyjaśnienia tego faktu poprzez odwołanie się na przykład do tzw. zasady równoważności, ale takie wyjaśnienia są niepełne, gdyż nie wyjaśniają one z kolei, dlaczego ta zasada obowiązuje.

Warto tu może jeszcze podkreślić, że tak naprawdę działanie grawitacji na bezmasowe fotony nie jest czymś bardziej dziwnym czy bardziej zaskakującym od działania grawitacji na ciała masywne. Natomiast takie poczucie może się zrodzić jako skutek takiego a nie innego sposobu nauczania fizyki. Otóż najpierw młody człowiek dowiaduje się w szkole, że według Newtona grawitacja jest oddziaływaniem pomiędzy ciałami obdarzonymi masą, a po pewnym czasie uczenia się fizyki ten model grawitacji może stać się czymś bardzo naturalnym i oczywistym. W tej sytuacji Einsteinowska teoria grawitacji, w której nieposiadające masy fotony podlegają oddziaływaniu grawitacyjnemu, może wywoływać uczucie zdziwienia. Oczywiście, trudno sobie wyobrazić, aby nauczanie fizyki uległo tu jakiejś radykalnej zmianie – Einsteinowska teoria grawitacji (czyli ogólna teoria względności) jest na tyle trudna, że nie wchodzi w skład przedmiotów obowiązkowych nawet na studiach na kierunku fizyka.