如果有人跟你說,光在沒有任何阻礙的情況下,如果這束光受到了力的作用,這束光並不是一定會沿直線傳播,這束光這時可能會沿曲線傳播,可能會感到不可思議,可能會認為這是不可能的。光在沒有任何阻礙的情況下怎麼可能會不沿直線傳播呢?
當然上面的這個說法並不是無際之談,科學家已經給出解釋,光在沒有任何阻礙的情況下,在力的作用下確實可以不沿直線傳播。
阿爾伯特·愛因斯坦認為光其實是由一種粒子組成的,這種粒子也就是光子,目前人類人已經知道光既是粒子也是一種電磁波。故光是粒子的學說是正確的。
光是由光子這種粒子組成的,但是光子這種粒子非常特殊,它並沒有準確的質量,或者說光子可能並沒有質量。
根據牛頓第一定律質量越大的物體慣性也就越大,故質量是描述物體慣性大小的物理量,這裡我們看出光子並沒有準確的慣性。雖然光子沒有準確的慣性,但光子仍遵循牛頓的萬有引力定律,既F=GMm/r^2。
F代表兩個天體之間的引力,G代表萬有引力常量,M代表中心天體的質量,m代表環繞天體的質量,r代表環繞天體圍繞中心天體運動的半徑。
環繞天體在引力的作用下運動軌跡會發生彎曲,可近似看做環繞天體在引力的作用下圍繞中心天體做勻速圓周運動。
這裡我們可以把這束光近似看做是一個由光組成的天體,當這個由一束光組成的天體受到某個天體的引力作用的時候,這個由一束光組成的天體由於引力的作用,其自身的運動軌跡會發生彎曲,這時這一束光會圍繞這個天體以光速做勻速圓周運動。
上面這個現象也解釋了為什麼黑洞可以吞噬光線,這是因為光在引力的作用下並不會沿直線傳播。黑洞也就是一種第二宇宙速度(脫離某個天體的逃逸速度)達到了光速的天體,故光無法脫離黑洞這種天體,又因為有質量的物體不會達到光速,所以黑洞可以吞噬萬物。
那為什麼我們平常看到的是光沿直線傳播呢?我們平常看到的光沿直線傳播其實是以地平面作為參考系導致的一種錯覺。
我們找一個鐳射燈,然後開啟鐳射燈,再沿地平面方向射出一束鐳射,我們會看到這束鐳射也會沿地平面方向平行向前傳播。我們知道地球的形狀近似是一個球體,所以地平面其實並不是平的。如果光這裡是沿直線傳播的,光應該會隨著不斷的向前傳播,形成的光線會離地平面越來越遠。但實際的現象並不是這樣的,故這裡光並沒有沿直線傳播,而是沿地平面曲線傳播。
我們日常生活中看到的事物和自然現象往往會存在一定侷限性,一般可能是一種視錯覺,我們日常生活中看到的光沿直線傳播,透過上面的分析我們可以看出這其實只是以地平面作為參考系導致的一種錯覺,我們日常生活中看到的光實際上是沿曲線傳播的。
以上就是我對光在沒有任何阻礙的情況下,在力的作用下並不是一定會沿直線傳播的看法。