根據愛因斯坦的廣義相對論學說，光線和其他事物一樣，都在同樣的方式下被引力影響著。那是因為基於這條理論上，我們不能再將引力歸於力學一類的向量中去，而是要將它作為宇宙在“塑形”過程中的一個結果。

圖解：空間概念圖

從牛頓的觀點出發，引力是任何有品質的物體對其他有品質物體產生的一種線性方向的力。

他的研究分析表明，其力的強度與兩個相互吸引物體的品質乘積成正比，與兩者之間

距離的平方成反比。因此對一個蘋果和地球來說，它們都在相互吸引著對方向自己靠近，只不過，前者最終“落”敗。既然光線（此處被理解成一種射線或光子）沒有品質，基於牛頓的方程式，它自然就不會因引力被任何物體吸引，無論對方有多巨大。

而對於所有研究者來說始終如一的是，想要構建一個新的理論框架，就必需從原來固有的一些獨立參考架構中脫離。愛因斯坦就打破了上述對引力的看法，並提出了一種全新的理解方式。據此言，所有有品質的物體都在改變著時空的曲率，即宇宙的四維構造，物體沿著已形成的曲線穿梭於時空之間。

圖解：引力三維概念圖

因人類的大腦不擅長從四維的角度去構想事物，所以我們經常借用三維打比方。比如把時空想象成一張沒有物體作用力就平坦舒展的橡膠片。如果我們放置類似於恆星般巨大的物體在這個空間，它就會在這個橡膠片上壓出一個凹陷或者淺坑。小行星掠過恆星時也不會沿著薄片原有的直線，而是會隨著凹陷處彎曲，產生新的運動軌跡。如果一個物體的運動速度恰好合適，它可能會被吸住，隨後如同球繞著輪盤一般，圍繞著它的恆星執行。至此愛因斯坦關於這條學說的猜想都與牛頓一致，但現在卻出現了一個巨大的分歧點----如果光穿梭於這張時空的橡膠片，它會沿著恆星早已捏塑好的軌道拐彎。

事實上如果那些坑夠深，其壁壘足夠陡峭，光線就可能跌入其中並再也無法逃脫（即我們所說的黑洞）。牛頓並沒有注意到這點，因為這需要極其巨大的物體來使光線這等行進速度極快的物質產生能讓我們注意到的彎曲。這也是為什麼我們至今依然使用著牛頓的方程式，畢竟在大多數情況下它都適用。但是實驗已經表明牛頓的理論是不正確的，正如愛因斯坦所推測，光線會被有品質的物質吸引。

根據牛頓引力學，光線不會被引力影響，因為它並沒有品質。愛因斯坦的質能方程E （能量）= m（品質）c（光的速度）^2果斷表明了光線會被引力所影響。事實的確如此，通過引力透鏡以及其他效應實驗便可觀察到。

圖解：引力透鏡概念圖

廣義相對論（GR）中有關光線的概念在早期是從麥克斯韋的電磁等式和比安基恆等式中體現出來的。

dF = 0

以及

d*F = 0

此處d為外導數，F為2型場強，*為霍奇對偶運算元。

描述光射線以及光錐最簡單的方式就是通過幾何光學。與之相類似的，電磁場便可被表述成一個緩慢變化的振幅和一個快速變化的相位。

將其套用於在麥克斯韋的方程，我們就能發現光沿著零測地線傳播（ds＝0），光波矢和光偏振也同樣如此。其振幅也隨著光束的聚焦或發散而變化，色散關係為k

2

＝0（k為波向量）

這意味著光錐在時空上被認為與零錐一致，及其色散關係為k

2

＝0。簡言之，光錐和零錐一樣，兩者都可用來描述時空的因果結構。

所以解算出零測地線方程的同時，也會告訴我們光的傳播途徑。

圖解：測地線

以上內容只不過是廣泛相談，當然，真正實踐起來想必困難得多。最適合列入思考範圍內的例子就是施瓦西時空，任何關於廣義相對論的書籍都會涉及到它，因為它是至今唯一一個可以通過實踐觀察到的（區別於宇宙學的解釋結果）。

圖解：愛因斯坦及其偏轉角和廣義相對論公式

解出以此為背景下的零測地線公式便能得出一個恆星偏轉角公式，即4m/R，m為恆星的品質，R為恆星半徑。此公式在1919年被愛丁頓推導得出，並證實了廣義相對論的正確性。

參考資料

1.Wikipedia百科全書

2.天文學名詞

3. quora-大橘子