作业帮广义相对论如何解释光和引力相互影响
来源：学生作业帮 编辑：作业帮 分类：物理作业 时间：2024/11/07 21:26:44
广义相对论如何解释光和引力相互影响
引力场对光有影响——引力透镜效应,指光在通过引力场时,会发生沿力场加速度矢量方向发生偏移.
光对引力场没有影响.
这是由光速不变性得出的一个推论,由于黑洞被观察到,而得到了证实,也间接证明了光速不变性的正确.
广义相对论中,爱因斯坦认为既然光相对于任意惯性参照系的速度都是不变（C=(299792.50±0.10)km/s ),那么在任意惯性系中我们能观测到的光速都是一样的（包括大小和方向）.于是爱因斯坦假设在一个自由落体的封闭空间中（如电梯）,我们沿自由落体的正交方向（如果电梯的自由落体方向描述为“上下”,则其正交方向描述为“左右”）射出一束激光,那么在封闭空间（电梯）内的观察者观测到的激光轨迹应该和其它惯性参照系中观测到的一样——比如相对地球静止的实验室中——也就是一条沿正交方向的直线.
如果假设地球的引力场及其大,重力加速度极大,激光从电梯左刚好行至电梯右时,电梯就已落地.那么我们把激光这一轨迹连起来,如果在电梯内的观测者看到的是一条直线,那么在电梯外,地球上的观测者看到的将是一条抛物线.
唯一能把这一现象合理解释的,只能是光在通过引力场时,会发生沿力场加速度矢量方向发生偏移.也就是引力会像透镜一样改变光的方向.
光对引力场没有影响.
这是由光速不变性得出的一个推论,由于黑洞被观察到,而得到了证实,也间接证明了光速不变性的正确.
广义相对论中,爱因斯坦认为既然光相对于任意惯性参照系的速度都是不变（C=(299792.50±0.10)km/s ),那么在任意惯性系中我们能观测到的光速都是一样的（包括大小和方向）.于是爱因斯坦假设在一个自由落体的封闭空间中（如电梯）,我们沿自由落体的正交方向（如果电梯的自由落体方向描述为“上下”,则其正交方向描述为“左右”）射出一束激光,那么在封闭空间（电梯）内的观察者观测到的激光轨迹应该和其它惯性参照系中观测到的一样——比如相对地球静止的实验室中——也就是一条沿正交方向的直线.
如果假设地球的引力场及其大,重力加速度极大,激光从电梯左刚好行至电梯右时,电梯就已落地.那么我们把激光这一轨迹连起来,如果在电梯内的观测者看到的是一条直线,那么在电梯外,地球上的观测者看到的将是一条抛物线.
唯一能把这一现象合理解释的,只能是光在通过引力场时,会发生沿力场加速度矢量方向发生偏移.也就是引力会像透镜一样改变光的方向.