这么奇怪，光没有质量

宇宙中的每个现象都是奇妙而引人入胜的，尤其是那些看似矛盾的现象。其中之一就是：光——这种我们日常生活中随处可见，却又充满神秘的自然现象。光是无质量的粒子，这是我们从小就知道的常识。

然而，尽管光没有质量，但它仍然会受到引力的影响。

这个现象看似矛盾，却是科学事实。

这是怎么回事呢？理解光的性质光是一种电磁辐射，位于电磁谱的可见区域，对人类生活至关重要。

我们通常将光视为粒子（光子）和波动（电磁波）二者的复合体。

这就是著名的波粒二象性。

光子，光的粒子形态，是一种没有静止质量的基本粒子。

它们在真空中以光速（大约每秒300,000公里）传播。

虽然光子没有质量，但它们具有动量，这在量子力学中是非常重要的一点。

光子的能量可以通过普朗克关系式E=hf来表示，其中E是能量，h是普朗克常数，f是频率。

光的波动性则表现在它的传播方式上。

光以波的形式——电磁波——在空间中传播。

电磁波由交替的电场和磁场组成，这些场在垂直方向上变化，并且与波的传播方向垂直。

宇宙的规则：引力是如何影响质量的？我们的直观理解引力可能源自以艾萨克·牛顿为代表的古典物理学。

牛顿的万有引力定律认为两个质点之间存在引力，且这种力的大小与两点的质量乘积成正比，与它们之间的距离平方成反比。

在这个理论中，我们看到的引力是作用于质量的力，但是，光没有质量，所以按照牛顿的理论，光并不受引力影响。

然而，这并不是故事的全部。

事实上，爱因斯坦的广义相对论改变了我们对引力的理解。

在牛顿的理论中，引力是一个“力”，而在广义相对论中，引力被理解为物体通过其质量曲率空间时间的结果。

也就是说，物体的质量和能量会曲率它们周围的空间和时间，而物体则自然地沿着这个曲率移动。

这个理论的重要推论是，即使光没有质量，但它也有能量，因此也会受到引力的影响。

另外值得注意的是，即使在牛顿的理论中，光也可能受到引力的影响，虽然不是直接的。

这是因为光在传播过程中会与物质相互作用，而物质受到引力的影响。

但这种影响通常很微小，通常被忽略不计。

所以，为了理解为什么没有质量的光会受到引力的影响，我们需要更深入地理解引力的本质，特别是在广义相对论的框架下。

广义相对论和光的引力弯曲广义相对论是爱因斯坦在1915年提出的一个理论，它为我们理解引力提供了全新的视角。

在这个理论中，引力并不是一个力，而是物体由于其质量和能量而在四维空间时间中创造的曲率。

这种曲率改变了物体的运动路径，使其看起来像是受到了一种“力”的影响。

在这个框架下，光也会受到引力的影响。

虽然光没有质量，但它有能量和动量，而在广义相对论中，能量和动量都可以产生引力。

结果，光在通过弯曲的空间时间时，其路径也会发生弯曲。

这就是所谓的“光的引力弯曲”效应。

这个效应在1919年的日全食期间得到了验证。

爱因斯坦预测，当光从一颗星通过太阳附近的空间时，光线将会偏离直线路径。

这种效应在观察中被确认，从而为广义相对论提供了重要的证据。

这个理论提供了一个理解为什么光会受到引力影响的关键。

我们通常认为引力是作用于质量的，因此无质量的光应该不会受到引力的影响。

然而，爱因斯坦的理论改变了我们对引力的理解，引力不再是一个力，而是空间时间的曲率，而光，虽然没有质量，但具有能量和动量，因此在这个新的视角下，光也会受到引力的影响。

爱因斯坦的预言和后续的观测验证1919年，英国天文学家阿瑟·爱丁顿利用南美和非洲的日全食，对爱因斯坦的预测进行了实证研究。

爱因斯坦的理论预测，当光线经过太阳附近时，会受到引力的影响并发生弯曲。

爱丁顿的实验结果证实了这一预测，这一实验也被公认为广义相对论的一个重要验证。

爱丁顿和他的团队测量了来自远方恒星的光线经过太阳附近时的偏移量。

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