Powszechnie jest znany efekt polegający na zakrzywieniu toru promieniowania świetlnego przechodzącego w pobliżu ciał astronomicznych o bardzo dużej masie, czyli tak zwane soczewkowanie grawitacyjne.
1. Skąd wiemy, że za zakrzywienie toru światła odpowiedzialne jest właśnie oddziaływanie grawitacyjne?
2. Co jest przyczyną tego, że w warunkach niezaburzonych promieniowanie, jakie by ono nie było, rozchodzi się po torach prostoliniowych?
Soczewkowanie grawitacyjne
Pytanie
Odpowiedź
1. Po pierwsze: założenie, że to oddziaływanie grawitacyjne wpływa na zakrzywienie toru światła (tak jak to przewiduje ogólna teoria względności) dobrze tłumaczy obserwowane zjawisko, po drugie: nie znamy innego oddziaływania, które prowadziłoby do takiego efektu.
2. Z geometrycznego punktu widzenia linia prosta charakteryzuje tym, że wektory styczne do niej wskazują zawsze ten sam kierunek, co w przypadku dowolnej innej krzywej (np. okręgu, hiperboli etc.) nie jest prawdą. Z drugiej strony prędkość cząstki poruszającej się po ustalonym torze jest styczna do tego toru. Jeśli więc foton porusza się w sposób niezaburzony to jego prędkość (rozumiana jako wektor) powinna być stała. Skoro tak, to w każdej chwili jego prędkość wskazuje ten sam kierunek i w konsekwencji torem ruchu fotonu jest linia prosta.
Polecamy też taką odpowiedź na podobny temat.