根据广义相对论,光和物体的运动一样,受到引力场的作用,会偏向引力源。此为光线引力偏折。光线的引力偏折现象被认为是广义相对论的实验检验的主要证据。 1915年,爱因斯坦计算出从太阳附近穿过的星光的偏折角度为1.75“(角秒)。1916年,爱因斯坦发表了他的广义相对论,预言经过恒星附近的光会发生引力偏折,致使恒星发生视差。论文受到著名的英国天文学家,物理学家,数学家爱丁顿(1882-1944年)的重视和赏识,因为爱丁顿1905年到格林尼治天文台工作时,曾经做过天体测量与小行星视差方面的工作。由爱丁顿率领的观测队到非洲西部的普林西比岛观测1919年5月29日的日全食,拍摄日全食时太阳附近的星空照片,与太阳不在这一天区时的星空照片相比对,光线偏折的角度与爱因斯坦的预言基本符合(但后来的研究有人认为,爱丁顿的数据并不准确,是歪打正着地宣布了广义相对论的正确)。由于爱丁顿的推崇,媒体的报导,振动了全世界。 由于恒星对光都能产生吸引,后来的设想就更多了。“歪曲空间”,“四维时空”等突破性的概念的建立,抽象的多维非欧几何时空取代了自然的欧几里得三维空间。直到后来“黑洞奇点”,“大爆炸奇点”理念的形成。爱因斯坦后半辈子的许多时间里,为建立力的大统一理论(GUT研究),把所有的自然的力统一到引力中来,企图把引力描写成宇宙的主导者。2010年下半年,霍金在他的名著《大设计》中推崇的M理论,其中包含有:十一维时空的超对称的引力理论(超引力),十一维时空的超膜理论,也包括十维时空的五种超弦理论;他认为是宇宙万物终极理论的唯一候选者。在“超引力”中,描述自旋为2的引力子与自旋为二分之三,二分之一的物质粒子(费米子)和自旋为0, 1的携带力的粒子(玻色子)的结合,称为“超粒子”的终极粒子。以上这些宇宙的“超级理论”都与光线的引力偏折密切相关。 光线穿过恒星附近的偏折现象,其实不是恒星引力场的作用。有许多研究员认为光的偏折现象是电磁场的作用,电磁力比万有引力大37个数量级,万有引力与电磁力比较是微乎其微的。有关电磁力与光的作用,前辈科学家先后发现了法拉第磁光效应,克尔效应,塞曼效应,科顿-穆顿效应和许多科学实验。 在此,我提出另一个可能引起光线偏折的物理原因是光的折射现象。 光从光疏媒质空气射入光密媒质水中时,发生了光的折射现象,折射线与法线的夹角比入射线与法线的夹角要小。发生折射现象的原因是光在光密媒质中受到的阻力增大引起的。这些是人们共知而没有异议的问题。 地球的大气是透明媒质,它对外太空来说是光密媒质,从外太空到地面是密度渐增的光密媒质。地球物理学家把地球的大气层分为:对流层(0-10km),平流层(10-50km),中间层(50-85km),热层(85-800km),散逸层(800-2000km);2000km-16000km高空依然有稀薄的气体。大气层的厚度是地球半径的数倍以上。来自外太空的光线经过地球附近时,也会产生折射现象。折射线是一条偏向地球的弧线。因为光从光疏媒质进入密度渐增的光密媒质时,折射程度是渐增的,所以形成了弧线。 太阳的大气,科学家把它分成三层:光球层(厚度500km),色球层(厚度8000km),日冕层(厚度数百万km以上)。太阳大气的总厚度也是太阳半径的数倍以上。太阳大气从外太空到内部也是密度渐增的光密媒质。远处星光的光线经过太阳附近时也发生折射现象,折射线也是一条偏向太阳的弧线。 所以,我认为用光的折射原理解释此光线偏折现象更加直观,可靠,无可争议。 爱因斯坦的数学计算是不可靠的。真正的探讨光线偏折物理现象的数学模型应该从牛顿引力加折射原理中推导出来。不知诸位是否有同感?
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