Γιατί αλληλεπιδρούν τα σταθερά ή τα μάζα φωτόνια με τη βαρύτητα;
Εδώ είναι μια κατανομή:
* Massless: Ενώ τα φωτόνια δεν έχουν μάζα ανάπαυσης, εξακολουθούν να έχουν ενέργεια και ορμή. Αυτή είναι μια θεμελιώδης πτυχή της φύσης τους ως ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία.
* Σταθερό: Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι τα φωτόνια δεν μπορούν να είναι πραγματικά "ακίνητα" με την παραδοσιακή έννοια. Ως σωματίδια χωρίς μάζα, ταξιδεύουν πάντα με την ταχύτητα του φωτός.
* αλληλεπίδραση της βαρύτητας: Η βαρύτητα δεν είναι αποκλειστικά μια δύναμη που ενεργεί στη μάζα. Είναι στην πραγματικότητα μια καμπυλότητα του χωροχρόνου που προκαλείται από την παρουσία μάζας και ενέργειας. Δεδομένου ότι τα φωτόνια μεταφέρουν ενέργεια, συμβάλλουν σε αυτή την καμπυλότητα.
Πώς εκδηλώνεται:
* Βαρβική φακή: Το φως από μακρινά αντικείμενα κάμπτεται γύρω από μαζικά αντικείμενα (όπως γαλαξίες ή μαύρες τρύπες), ενεργώντας αποτελεσματικά ως φακός. Αυτή η κάμψη οφείλεται στην βαρυτική καμπυλότητα του χωροχρόνου που προκαλείται από το τεράστιο αντικείμενο.
* βαρυτική redshift: Τα φωτόνια που ταξιδεύουν σε ένα ισχυρό βαρυτικό πεδίο χάνουν ενέργεια, προκαλώντας μετατόπιση προς μεγαλύτερα μήκη κύματος (μετατόπιση redshift). Αυτή είναι μια άλλη εκδήλωση της αλληλεπίδρασης μεταξύ φωτονίων και βαρύτητας.
Συνοπτικά:
Τα φωτόνια αλληλεπιδρούν με τη βαρύτητα επειδή φέρουν ενέργεια και η βαρύτητα είναι θεμελιωδώς για την καμπυλότητα του χωροχρόνου λόγω μάζας και ενέργειας. Παρόλο που τα φωτόνια είναι χωρίς μάζα, η ενέργεια τους εξακολουθεί να συμβάλλει σε αυτήν την καμπυλότητα, οδηγώντας σε παρατηρήσιμα αποτελέσματα όπως η βαρυτική φακό και η μετατόπιση του ερυθρού.
