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萬有引力適用於光嗎? 萬有引力適用於任何物質,光是物質,所以萬有引力適用於光。這種說法正確嗎?
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  • 1 # 搖醬的物理小飯堂

    是的。

    引力是時空的彎曲,光的運動是時空中的類光測地線,會受到時空背景的影響;反過來光具有能動張量,因此會時時空彎曲,影響別的物體的運動。

  • 2 # 海以西

    萬有引力定律只能描述解釋一部分特定條件下的物理現象。 光當然也包括在內,如果在黑洞,或者微觀的量子物理層面就無法描述了。 幾乎絕大部分現有的物理定律,在黑洞層面都會失效。就像相對論可以解釋萬有引力,但是萬有引力無法解釋相對論。 萬有引力定律是相對論的子集,還有更高一層的定律會囊括所有物理定律。 這應該就是物理大一統理論。 適用於所有的物理模型。 希望是這一天早一天到來。

  • 3 # mright

    當然是適用於光的,這也是愛因斯坦廣義相對論的主要內容。

    廣義相對論講了個什麼事呢?它是描述物質之間引力相互作用的理論,由愛因斯坦1915年完成,1916年正式發表。該理論首次把引力場解釋成時空的彎曲。

    從網路上看到一個很好的科普,摘過來。

    狹義廣義,從名字上來看,也應該知道廣義相對論適用的範圍更廣一些。還記得上面在說狹義相對論的時候我說了狹義相對論是基於慣性系的麼?慣性系就是靜止或者勻速直線運動的參考系,簡單來說就是沒有加速度的條件,但是世界上根本找不到真正絕對的慣性系,真正的物理世界基本上一動就要碰到加速度這個怪物。

    那怎麼辦?總不能讓一種理論永遠只存在於理想環境裡吧?於是愛因斯坦就絞盡腦汁,把相對論從慣性系推廣到非慣性系,要讓這一套思想真正的在不管有沒有加速度都能使用,愛因斯坦成功了,後面這個在非慣性系裡也能用的就叫廣義相對論。

    等效原理

    大家還記得我在上面一句話說狹義相對論的時候,說狹義相對論是把牛頓體系裡除了萬有引力定律以外的東西都給推了一遍麼?為什麼要把萬有引力定律除外?

    理由很簡單,狹義相對論是考慮的是慣性系,如果有引力的話,那肯定就會產生加速度,變成非慣性系了。所以,狹義相對論無法包含萬有引力定律,也無法處理加速度的事情。

    引力和加速度,一個代表力,一個代表運動,這兩個事在狹義相對論裡都解決不了,那要怎麼辦呢?

    反正關子我也不賣,據說愛因斯坦是有一天晚上做了一個夢,夢到自己在一個電梯了垂直自由下落,然後他想到了一件事:如果一個人在電梯裡自由落體,那麼它是感受不到重力的,就像在電梯裡懸浮了一般。

    愛因斯坦的大腦突然劃過一道閃電:電梯自由下落這是引力導致的,我在電梯裡感受不到重力加速度。這個場景剛好把狹義相對論無法處理的兩個東西(引力和加速度)都包含進來了,而且,他們似乎是相等的。

    總之,愛因斯坦經過一輪瘋狂的思考之後,他大膽的提出了一個假設:引力場和加速度的等效的(做了通俗化處理)。

    說的正規一點就是:區域性引力場中自由下落的參考系與無引力場的慣性系不可區分。

    回到電梯的話題就是:我懸浮在電梯裡,你從裡面完全無法區分我是懸浮在太空裡(慣性系),還是在一個自由落體運動的電梯裡(有地球引力的非慣性系),無法區分就是等價,就是說兩者的在物理上是一樣的。

    總之,這個東西就是等效原理,是廣義相對論的一個假設(跟光速不變是狹義相對論的假設一樣)。

    廣義相對論

    這說明了啥?我把一個有引力的非慣性系成功的轉化成了一個慣性系,這就意味著我可以這樣去處理引力,把引力場等效成一個特殊的慣性系,然後在慣性系裡我就可以使用狹義相對論了。

    愛因斯坦真的就這麼幹了,利用等效原理可以把帶引力的非慣性系轉化成不含引力的慣性系,凡是有引力的地方我都給它加一個自由降落的參考系將引力消除,然後剩下的事情用狹義相對論處理。利用這樣的思想,愛因斯坦創立了廣義相對論,把引力包也包含到裡面去了。

    這個方程在我們無需理解,權當用來瞻仰一下愛因斯坦的偉大。這個方程左邊表示的是時空彎曲的情況,右邊表達物質及其運動。

    用一句比較詩意優雅的話來說就是:物質告訴時空怎麼彎曲,時空告訴物質怎麼運動。

    廣義相對論的通俗解釋就只能到這裡了,它的核心思想的就是:任何有質量的物體都會引起時空彎曲,然後物體在這個彎曲的時空裡繼續做他們的“慣性運動”。

    彎曲得太厲害以至於光掉進去都出不來了就是黑洞,這邊彎曲的恰好跟另一個彎曲的親嘴對上了就是蟲洞。

    而廣義相對論可以認為是萬有引力的修正模式,當然是可以應用於光的。

  • 4 # 羅佔光

    萬物遵從遵守規則。一種規律:強勝弱,強勝小原理。

    萬有引力適應於比萬有引力<本身>效應弱之所有環境範疇,即光之強大能或光氣大量形比萬有引力大,萬有引力波必失效,失作用。

    因為強勝弱也,強勝小也。

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