關於光的折射現象,是在小時候自然科學課堂上了解到的,比如彩虹,海市蜃樓,光暈皆是如此。到後來學到無理,明白了光的折射是和密度相關。
再後來瞭解宇宙的時候,知道了光在真空中傳播接近三億米/秒,光在真空中速度最快,真空中不存在介質等等知識。
然後在社會科普內容裡瞭解到了愛因斯坦相對論,闡述了時空相對問題,質量與光速的關係。接著就是暗物質充斥著整個宇宙,質量最多。
就算如此,我依然只是個瞭解皮毛的天文愛好者。但是這麼多資訊在腦海的加工,發現了很多現象。其中一點就是:
彎曲光的主要原因是密度而非引力
之前提到過這一情況,引力和密度存在間接關係,兩者屬於水漲船高的同向關係。引力越大密度越大,因為他們都跟質量有關。
之前我還覺得光的彎曲,需要在大型天體附近,天體附近的真空環境,並不是空無一物。會存在密度較大的難以觀測的透明介質,透過密度導致光經過時發生彎曲。後來瞭解到暗物質後,就很好解釋了這一點。
暗物質指的是難以觀測的物質,雖然難以觀測,但是他存在。
就好比你在空曠的天空,能看到海市蜃樓,說明你和海市蜃樓之間存在著肉眼難以觀測的氣體,因為氣體密度不均從而引發折射。密度除了跟質量有關也跟區域溫度有關。那麼大型天體附近也符合此類現象。
光在真空中傳播,可能其介質就是暗物質。
最明顯的觀測暗物質方式就是引力透鏡效應。引力透鏡就好比一個“放大鏡”,光在穿過在放大鏡非中心區域時發生折射,而在巨大的天文尺度,如觀測遠方的星系會發現其邊緣有多個同樣的光點,就是其星系背後的發光源被改天體密度區折射的效果。
然而引力透鏡的根源可能是引力吸引周圍的暗物質聚集後密度較大導致的光折射引起的彎曲現象。
為什麼說光的彎曲主要是密度而非引力呢。
用引力透鏡去看暗物質,在引力的計算暗物質時候,會存在很大的誤差。
那是引力引起的暗物質聚集,可能和天體的密度,體積有關。當然密度的測量也會存在誤差,但是誤差範圍相對可控。
所以引起光在天體附近彎曲的原因可能引力是其核心,但是影響彎曲度的根源是在引力下大質量天體周圍的暗物質密度。
思路拓展
有人說愛因斯坦相對論應驗了很多天文猜想。相對論的貢獻是毋庸置疑的。但是,這種體系下的認知,也可能侷限了我們發現未知的視野。
好比在牛頓三定律下就能很好解釋地球上和力有關的所有事情。但是並不能很好的解釋天體運動。在愛因斯坦相對論之前,大家都是在牛頓的定力體系中打補丁。
然後1915年相對論橫空出世,愛因斯坦並沒有走前人打補丁的路,而是從認知層面重新定義了這些基礎理論認知。
然而過了百年時光,在愛因斯坦之後的這些人,陸陸續續的也發現了相對論中存在的漏洞,他們和前人一樣,在相對論體系中去打各種補丁。引入各種新的概念。而非重新定義一個新的認知體系。也正因如此,科學發展停滯不前的聲音在網上不絕於耳。
用三體的話來說,相對論就像智子一樣鎖死了下個階段的發展之路。
但是我相信會有下一個科學巨匠,用重新定義的方式來突破這一情況,他不會在現有體系中引入各種概念來打補丁。而是重新定義這一切。如果有這樣一個人,我相信大機率是中國人!