Strona głównaPytania → Światło i grawitacja

Światło i grawitacja

Pytanie

Pyta Przemek S.

Dlaczego grawitacja oddziaływuje na światło choć nie posiada masy…

Odpowiedź

Odpowiada prof. Marek Demiański

Pytanie, czy grawitacja oddziałuje na światło jest intrygującym problemem. Po pierwsze, światło to fala elektromagnetyczna, a więc niesie pewną energię. Po drugie, w 1905 roku Albert Einstein zasugerował, że światło to strumień fotonów – cząstek, które wprawdzie nie mają masy ale niosą pewną energię, przy czym ta porcja energii zależy od częstości światła (słynny wzór E=h n). W tymze 1905 roku Einstein sformułował szczególną teorię względności a w kilka miesięcy później pokazał, że E = mc2. Korzystając z tego związku miedzy masą i energią można formalnie fotonowi przypisać masę. Zatem, foton, który niesie pewną porcję energii będzie oddziaływał grawitacyjnie, tak jak gdyby miał masę m=E/c2. Stąd już prosty wniosek, że na przykład foton poruszający się w polu grawitacyjnym Słońca będzie przyciągany przez Słońce, innymi słowy będzie spadał na Słońce, co spowoduje zakrzywienie jego toru. Takie zakrzywienie toru promieni dalekich gwiazd przez pole grawitacyjne Słońca zaobserwowano po raz pierwszy w 1919 roku.