有點天文知識的人都會知道黑洞這個名詞吧，黑洞是看不見摸不著而事實上存在於宇宙之中的，它即看不見又摸不著的原因，就是因為它的強大引力造成的。

那它的引力到底有多大呢？它不但會把周圍所有的恆星、行星、小行星、及星際介質等全部物質都吸入其中，並且透過它的或是在它周圍的可見光，都逃脫不掉被吞噬的結果。強大的引力還會把它周圍的空間拉彎，變得扭曲，光在扭曲的空間中透過傳播也會發生扭曲。

當引力達到極限時，也就是說引力達到不能再大了的時候，空間也會扭曲到極限，光在扭曲達到極限的空間裡透過時，就無法出來，這就是強大的引力不僅能讓光扭曲，極限的引力還會讓光在極度扭曲的空間困住光。這個引力的強大真的是難以想象，讓人類歎為觀止。不看不知道，一看宇宙真奇妙！

這個問題還是很值得探討的，但是由於地球等天體的引力沒有那麼巨大，而且觀測困難，具體力的大小也難以衡量，但是扭曲事都會發生的，只是引力越小扭曲越小。首先我們瞭解光的動質量。

光子動質量計算

由於頻率為v的光子的能量為 E＝hv，（其中h為普朗克常數），故由質能公式可得其質量為：m＝E/c^2=hv/c^2 其中c^2表示光速的平方。

地球對它的扭曲為什麼難以觀察

從光子質量的計算我們看得出，我們認為光的速度是一個定值，不能更快也不更慢（至少在我們的三維空間裡），所以如果光要有加速度也只會是與運動方向垂直90度的向心加速度，不然光速就不恆定了。

既然如此，我們認為光不存在加速度，引力改變光路只能改變它的方向，但是我們從上面公式也看得出，它的速度太大了3.0*10^8m/s，就拿我們的地球來說，地球的半徑：6378.137千米，軌道周長：924,375,700.0km。原本地球引力就過小，對於光路的扭曲就非常有限，加之地球的半徑過於渺小，光還沒來得及轉彎就已經錯過了地球的引力，所以扭曲的程度極其微小。

太陽就明顯的多

但對於太陽，這就明顯的多了。1911年，時為布拉格大學教授的愛因斯坦才開始在他的廣義相對論框架裡計算太陽對光線的彎曲，當時他算出日食時太陽邊緣的星光將會偏折0.87角秒。1912年回到蘇黎世的愛因斯坦發現空間是彎曲的，到1915年已在柏林普魯士科學院任職的愛因斯坦把太陽邊緣星光的偏折度修正為1.74角秒。

黑洞扭曲光的路徑

黑洞之所以能吞噬光子，是因為黑洞的引力太大。簡單的說由於黑洞的質量太大了，導致周圍的時空發生了難以想象的扭曲，以至於甚至扭曲到黑洞裡。

關於光線扭曲的觀測

我們要明白這不可能用眼睛直觀地在望遠鏡內或照相底片上看到。想要對它進行測量，必須經過一系列的觀測、測量、歸算後得出。例如對太陽對光線的扭曲，測量的最好機會莫過於在發生日全食時對太陽所在的附近天區進行照相觀測。但即便大如太陽，也要在日全食時拍攝若干照相底片，然後等若干時間（最好半年）之後，太陽遠離了發生日食的天區，再對該天區拍攝若干底片。透過對前後兩組底片進行測算，才能確定星光被偏折的程度。

本人也曾朦朧的思考過這個問題。

我們知道光的速度是宇宙中最快的速度，約為2.99792×10⁸m/s。光之所以如此快，是因為它的質量為0。

光通常沿直線傳播，那麼質量為0的光子是如何改變它的直線運動路線而變得彎曲呢？根據愛因斯坦在1915年提出的廣義相對論，闡明瞭光可在大質量天體的巨大引力場中發生彎曲，這是由於大質量天體能讓附近的時空彎曲，而經過彎曲時空的光線也隨之彎曲了。並且這在大量的天文觀測中得到了有力證明：比如引力透鏡效應、黑洞吞噬光、日全食時的星光在太陽附近發生偏折…

由上文我們發現一個特性，就是能我們能看到光彎曲現象的都在大質量、大引力天體附近。

那麼需要多大的引力會讓光發生彎曲呢？小質量、小引力的物體能否使光彎曲呢？

根據牛頓的引力定律：F=G×M₁M₂/R²，物體之間引力的大小與物體質量成正比，與距離成反比。那麼不管多小的物體都具有質量，即使一個質子的質量也有1.6726231×10⁻²⁷kg，那麼它就有引力，有引力就會讓光彎曲（又稱光扭曲）。但一個質子的質量太微弱，那麼讓光發生彎曲的角度也很微弱，微弱到肉眼不可分辨，就算現在高精度儀器也難以測量到。

無論多大引力的物體附近都能讓光發生彎曲，只是小引力物體讓光彎曲的程度太低，難以觀測。

不過相對論對引力有了全新的也更精確的解釋，就是大質量天體產生引力是其讓附近的時空彎曲，那麼附近的光也隨之彎曲。但都是引力使光發生的彎曲。

1915年，愛因斯坦計算出了星光在太陽附近的偏折角度是1.75〃。1919年5月29日，西非的普林西北島與巴西索伯拉市發生了日全食，愛丁頓和戴森隨即趕往觀測和拍攝。終於得出了星光經過太陽附近的偏折角度是1.61〃±0.4與1.98〃±0.16。為肉眼可見的微弱光彎曲。

其實牛頓也曾計算到太陽的偏折角度約為0.97，但由於某些原因沒有得到重視。

讓光彎曲的不是引力

約翰·惠勒，黑洞的概念提出者，有一句話很值得用到這裡：“質量告訴時空如何彎曲，時空告訴質量如何運動。”

然後，我們需要明白的是，光沒有靜止質量，但愛因斯坦的相對論賦予了光動質量，而質量點（此處可以理解為光子）在彎曲的時空中運動，軌跡會受到時空彎曲的影響，就跟受到一個力一樣；人們為了方便，管這個表現叫“引力”。

簡單的講，讓光彎曲的不是引力，而是本來彎曲的時空，光運動的軌跡受到了影響而已。

大家需要注意的是，彎曲的東西，是時空，而不單單是空間。

地球上的例子

如果放棄時間軸，我們可以舉一個簡化的例子，有一架飛機沿著地球的赤道向前飛行，在飛機的機長視野角度來看，飛機當然是一直向前劃出一條直線前進的，但根據測地線原理，你可以看出，飛機當然不是以一條直線進行它的旅程，而是一段彎曲的弧線，貼合地球的表面。而我們理解的光的旅程，在宇宙中傳遞時，結合上時間作為第四維度，和我們飛機的軌跡，就是這段彎曲的旅程本身了。

回到題目本身，讓光彎曲的引力有多大？

愛因斯坦在1912年提出了有質量的物體可以彎曲周圍的時空這一結論，但生活中的物體質量太小了，根本不足以達到彎曲光線的程度。那麼找什麼物體才合適呢？最少都需要一個太陽！如果太陽背後的星體發出來的光線經過太陽周圍時被彎曲了，那麼空間彎曲的結論就是正確的。但平時太陽實在太過明亮，我們需要日全食的時候，才可以開始做實驗。最接近的下一次日全食，剛好是1914年8月21日。但因為一戰的緣故，這次觀測失敗。

1915年，愛因斯坦修改後發表了新的引力場公式，並等待1919年5月29日西非的日全食來驗證。此次觀測由著名天文學家愛丁頓帶隊，他們成功拍攝了日全食及其背後天體光線的照片。經過幾個月的資料分析，愛因斯坦的引力方程預言的太陽彎曲了周圍空間並導致其光線偏移的資料完全符合觀測資料。愛因斯坦從此一戰封神！

從這裡可以知道，最少都需要一個太陽這樣的天體質量，才能讓人類觀測到時空彎曲。

引力透鏡效應

除了日全食之外，現在檢驗時空彎曲的最常用實驗是——引力透鏡效應。

1980年，天文學家觀測到類星體Q0957+561發出的光，就是兩個一模一樣的類星體，這是人類第一次觀測到引力透鏡效應。

而現在，利用這種引力透鏡效應，也成為當代天文學家觀測大尺度範圍內的暗物質的最好方法。大量暗物質充斥著整個宇宙空間，佔整個宇宙質量的26.8%，而我們觀測到的所有行星和星系加起來的普通物質只有4.9%。

簡而言之，一切大質量的天體，無論可見物質還是不可見的暗物質，都能引起時空彎曲，造成光線偏折。

結語

我們現在連全宇宙4.9%的部分都未能搞清楚，人類還任重道遠啊。

我是貓先生，感謝閱讀。

電場磁場受引力作用嗎？若受不論引力大小都能讓光彎曲，低溫物質所含的電磁場能小於高溫物體，也就是它們的質量並不相等，

理論上來說，任何大小的引力都能讓光的傳播路徑彎曲。因為任何有質量的物體都能使時空彎曲。

引力是假想力，本質上是時空彎曲。光是沿著彎曲時空中的測地線走的。

按照愛因斯坦的廣義相對論，不管這個物體的質量有多小，任何有質量的物體都能使時空彎曲。質量越大，物體對時空的彎曲程度也就越強。

舉個例子。在一塊繃緊的橡皮毯上有兩個大小不一的球，質量大的球使橡皮毯凹陷很多，質量較小的那個球就會向大球滾去，當小球運動速度足夠快時，就不至於掉到大球上，而是會環繞大球運動。在我們看來似乎是有一股莫名的吸引力在牽引著他們，實際上是空間被彎曲了。

（地月空間彎曲示意圖）

（物體使三維空間彎曲的效果示意圖）

在我們的日常經驗中，光是沿直線傳播的。實際上，光總是沿著空間中最短的路徑傳播。當我們所在的空間不是歐幾里德的平直空間時，光就會沿著彎曲空間中的測地線運動。所謂的測地線就是空間中兩點間的最短路徑。在平直空間中，兩點之間直線最短，在我們看來光就是沿直線傳播的。

光線被引力彎曲了，實際上是時空被彎曲了。由於質量較小的物體，對空間的彎曲程度也較小，通常很難觀測到光線被彎曲，只有像太陽質量那樣大的物體才能對光線產生輕微的彎曲。

廣義相對論預言的引力透鏡、光線偏折等現象，都已被精確的實驗所證實。透過引力透鏡效應的放大作用，可以使天文學家們觀測到更更暗、更遠的背景星系。

（引力透鏡效應示意圖）

（引力場方程可以很好的描述物體對時空的彎曲）

光子沒有靜止質量，但是有動質量，為什麼不用它來預言引力對光線的彎曲？

質量和能量可以相互轉化，是一體的。光子的靜止質量雖為0，但由於光具有能量E=hv，透過質能方程E=mc² ，可以換算出光子的動質量為m=hv/c²。（其中h為普朗克常數，v是光的頻率）

光擁有了動質量，就可以用經典力學來描述了。根據萬有引力定律F=GMm/r²可以計算出天體與光之間的引力大小。很明顯，由於光的動質量非常小，若要使他們之間的引力足夠大，必須得大質量的天體才行。

雖然透過經典力學也可以計算出引力對光的偏折角，但其僅為相對論所預言的一半。因此要想描述引力對光的作用，還是需要依靠廣義相對論。

1915年愛因斯坦計算出了星光從太陽周圍透過時的偏折角為1.75″，1919年天文學家利用日全食的機會成功測量到了太陽對星光的偏折角，其值非常符合愛因斯坦的預測。對“太陽對光線偏折”的預言充分證明了廣義相對論的正確性。

（將日全食時拍攝的星空照片與太陽不在這一天區的星空照片做對比，分析照片上星星相對位置的變化，就可以計算出太陽對周圍星光的偏折角）

總結

像太陽質量這麼大的天體，也僅能對光線偏折一角秒多。由此可見，只有恆星級別質量大小的天體對光線的彎曲，人們才有機會觀測到。否則引力對光線的彎曲效果太小，是觀測不到的。

理論上，只有存在質量的地方都能使光彎曲

引力的產生是時空彎曲的體現，時空彎曲得越嚴重，相應的引力強度也就越大。

光本身是不會拐彎的，它的傳播途徑只有一種方式，那就是沿著時空跑，時空是怎麼彎曲的，光就怎麼去跑。

愛因斯坦曾預言經過太陽附近而傳遞到地球上的星光會產生彎曲的現象（如果我的記憶沒有出錯的話，這應該是第一個能證實關於三維空間會彎曲的預言例子）。

愛因斯坦預言經過太陽的光線的彎曲其實並沒有彎出很大的角度，而在我們日常的生活中也更沒有察覺到任何光線因引力而產生彎曲的現象，其實即是說，要使光線達到明顯彎曲的引力是非常強大的。

引力的強大在於質量的大小，可是質量的大小僅是能使引力強大到讓光彎曲的一個前提，因為密度才是關鍵。

在眾天體之中，能使光線彎曲到極致的當屬黑洞了。有質量的物體均能使光線產生彎曲，只不過這些物體所能使光線產生彎曲的弧度都近乎一線直線，即便是用現有的最精密的儀器也測量不出來，在保證質量的前提下，物體的密度越大，那麼它能使光彎曲的弧度也就越大，而黑洞的本身即是時空的彎曲程度能使光線壓成一個完整的圓弧。

至今沒法證明引力會使光線彎曲！愛丁頓的觀測實驗是一種錯誤的解讀！

他說天文觀測證明了愛因斯坦的理論預言即引力會使光線彎曲是正確的，可是他卻沒有排除最大可疑之處，並且是已知的可能的一種因素，就是恆星大氣對光線的折射作用。

太Sunny線照到地球上也有諸多的折射，所以一個恆星的光線經過另一個恆星附近時，它也一定會發生折射現象。

然而愛丁頓以及英國皇家科學院在沒有嚴格審議觀測團隊的觀測結果的情況下匆忙而草率地對外宣佈它們找到了相對論的直接證據 ，這是導致相對論走紅的直接原因。

走紅後的相對論則被利益集團層層保護起來，人們編造了無數的證據來支援它，維護它，維護它難得的成功形象和地位，以至於至今還能矇騙人於無形之中，因為世人從小就被灌輸相對論是偉大理論的前提，無形之中就得到了最大的支援率，要是誰有什麼不能理解也只能是他個人的事，絲毫不能動搖相對論的地位。

答：理論上任何一個天體的引力都能讓光線發生彎曲，只是彎曲的程度不一樣而已，以我們的太陽為例，在日全食之時，就會發現太陽附近的星星位置發生了改變，而太陽引力透鏡的焦點，大約距離太陽1000個天文單位（0.016光年）。

在廣義相對論中，認為引力的本質是空間彎曲，只是在弱引力場中，引力現象可以近似由萬有引力定律來描述，愛因斯坦最初預言了光線經過太陽附近時的偏折角度。

在1915年，英國科學家愛丁頓藉助難得一遇的日全食現象，成功測量了遙遠恆星的光線經過太陽時的偏折角度，其結果與相對論預言基本吻合，而與牛頓力學的預言相差甚遠，這一成果成為驗證廣義相對論的重要實驗。

太陽質量高達2*10^30kg，逃逸速度為617.7km/s(地球為11.2km/s)，其引力導致的光線偏折都是非常微弱的，那麼地球引力導致的光線偏折將會更加微弱。

根據愛因斯坦的預言，大質量天體附近的時空會發生較大的畸變，使得經過天體附近的光線發生彎曲，如果此時觀察者位於“光源-天體”的直線上，那麼觀察者就有可能看到一個或者多個光源成像，這種現象叫做引力透鏡效應。

此時的天體，就如一個放大鏡，可以把遙遠光源的像產生放大作用，引力透鏡效應在1979年被首次觀測到，現如今，微引力透鏡效應已經在天文觀測中起著重要作用，比如：

2008年，科學家利用微引力透鏡法，探測到距離地球5000光年外的OGLE-06-109L恆星系統具有兩顆行星，行星的質量分別為0.71個和0.27個木星質量，對於傳統觀測方法來說是根本無法實現的。

又比如上圖中，是位於蠍虎座的NGC 7250星系，星系中有一顆非常亮的星，這其實是一顆超新星，距離地球4500萬光年，科學家正是藉助引力透鏡效應才觀測到如此清晰的影象，而觀測距離要比實際距離近100倍。

對於太陽來說，理論上也可以形成引力透鏡效應，太陽引力透鏡對應的焦距，大約是1000個天文單位，也就是1500億公里，目前人類的飛行器還沒有飛這麼遠的，旅行者一號也就距離地球200多億公里。

最早人類對於引力的理解是牛頓的萬有引力，兩個物體會互相吸引，跟物體間的距離和物體的質量大小有關。引力和光扯上關係是源於《廣義相對論》，愛因斯坦描述了引力其實是時空扭曲的產生的現象，並非是力的作用，約翰·惠勒，解釋時空幾何時說：

“質量告訴時空如何彎曲，時空告訴質量如何運動。”

1919年，愛丁頓團隊拍攝了日食太陽的照片，發現了星光偏轉證實了廣義相對論。太陽背後的星光，路過了由於太陽質量扭曲的時空，發生了角度的偏轉，星光表述的星系位置與實際位置不符，就如同放在水中的筷子，好像發生了彎折。

所以不能說能讓光發生彎曲的引力有多大，而是說讓光發生彎曲的時空扭曲曲率需要多大。

愛因斯坦的引力——等效原理

光線在引力場中彎曲源於《廣義相對論》，而《廣相》又基於《等效原理》，等效原理其實就是一個在電梯稱體重的故事。

當我們進入電梯的時候，電梯還未上升時，我們與電梯是相對靜止的，人受到了地球的引力，還受到了電梯的底部對人的支撐力，所以人靜止不動。

假設電梯裡有一個體重秤，人在站上面。突然你感覺到電梯對人的支援力變大了，秤上的示數增加了。原因很容易想到，因為電梯動了，勻加速上升，有了一個向上的加速度a。

還有另外一種情況，電梯並沒有動，因為某些原因，地球的引力突然間增加了，也就是重力加速度g增大了，電梯對人的支援力也增加了，所以人相對於電梯靜止不動。

如果你看到秤上的示數重100斤漲到了120斤，其實並不是你變胖了。愛因斯坦說：如果這個電梯是封閉的，那麼你無法清楚電梯到底是在上升，還是地球引力變大了，這兩種情況是等效的，並且我們可以發現這個過程中其實變數是加速度a和g，所以恆星引力（引力場）與加速度（慣性場）是等效的，這就是廣義相對論的基礎《等效原理》。於是，描述物體下落，恆星之間相對運動的關係，就不需要萬有引力中的相關概念，牛頓就可以領盒飯了。

光線彎曲

當愛因斯坦悟出等效原理之後，突然想到了一件事，如果在一個可以透光的電梯裡射入一道光線也會出現等效原理。

當電梯不受任何力，一束光不受任何力從電梯中的一個小孔中射入，就會從同一高度射出。

慣性場：如果電梯處於加速上升的狀態，那麼光線在電梯內的軌跡就會發生彎曲，但在電梯之外的人看來，光線是同一高度進出的。

引力場：如果電梯處於恆星當中，因為恆星中具備向下的加速度（重力加速度），那麼光線在電梯內的軌跡也會發生向下彎曲，在引力場外的人看來，光線發生了向下偏移。

如果我們拿掉地球上靜止的電梯，地球之外的的人，就可以發現地球的引力場，使光發生了偏轉。

為什麼地球上的人感受不到光線發生偏轉？

加速度a有強弱之分，g也有強弱之分，宇宙學中常用強引力場和弱引力場來表述，因為愛因斯坦描述引力的現象是時空的幾何性質，所以也可以說是時空曲率大或時空曲率小，決定這一性質的是天體的質量。

2019年，人類首張黑洞的照片，就是強引力場的證明，黑洞產生的時空曲率最大。太陽使光發生輕微的偏轉，而光一旦進入黑洞的視界中，將無法逃脫。

地球在太陽面前更不夠看了，不過地球並非沒有引力場。宇宙中的任意一處時空時時刻刻都在發生著扭曲，因為物質在宇宙中無處不在，大到天體，小到一顆粒子。只要有物質就有質量，有質量就會產生時空彎曲，哪怕質量極其小，曲率接近於0，那也是產生了時空彎曲。

我們之所以可以在地面上行走，之所以有上下之分，因為地球也存在引力場，火箭發射需要達到第二宇宙速度11.2km/s，就是為了擺脫地球的引力場。

地球的引力場太小，曲率太小，並且人類的視野有侷限性，所以光線偏轉的角度太小，人類無法感知。就像雖然你知道地球是圓的，但是如果你站在地面上，你無法用肉眼觀察到地球表面的彎曲。