光总是沿直线运动吗?或者引力透镜是个例外?

时间:2022-01-14 08:42:35   作者:
虽然这对你来说似乎是矛盾的,但正确的答案是光总是沿直线传播,引力透镜也不例外。事实上,重点是我们需要修改直线的概念。直线是指人们可以在不向任何方向转弯的情况下穿过的直线,因此它也是两点之间的最短路径(你现在可能想知道转弯到底是什么意思,但我们还是凭直觉吧)。只要你在平坦的欧几里德空间中,直线看起来就像直线。然而,如果空间本身是弯曲的,那么直线也可以看起来是弯曲的:

只要你沿着这条线走,你就是在走直线。如果你从外部观测站观察这条线的路径(即使是从空间中一个曲率不同的点,与这条线所在的位置相比),你会看到它是弯曲的

它沿着四维弯曲时空的直线运动。这些线条对我们来说可能是弯曲的,首先,因为我们的感官被调到了一个三维的欧几里德空间,其次,因为我们在地球上观测的空间几乎是平的,而它没有那么接近像恒星和星系这样的巨大的宇宙物体。

因此,引力透镜效应是由这些宇宙物体所决定的空间曲率造成的:

光总是沿直线运动吗
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