光历来都不是依照直线传达的。
这好像有违咱们所知的一般知识,因为在咱们的印象中,光好像一向都是依照直线传达的。在黑夜中,咱们翻开手电筒,可以明晰的看到光以光柱的方式沿直线向远方而去,怎样能说光历来都不是依照直线传达的呢?
确实,说光并非依照直线传达好像并不精确,精确的说法是在实际国际中,光无法依照直线传达,因为影响光线传达的要素实在是太多了。在抱负的条件下,光确实是依照直线传达的,这个所谓的抱负条件便是指彻底均衡的传达环境。这儿所说的均衡便是指介质的均衡,也是指时空的均衡。
介质很好了解,光在水中传达时,水便是介质,而光在空气中传达时,空气分子便是介质。
空气尽管遍及于地球上的每一个旮旯,且空气是彻底通明的,可是这并不等于大气中的空气分子的散布便是均衡的,事实上空气分子散布的密度是不均的,这种不均衡就会使照耀到地球上的太阳光发作折射式曲折,这种折射式曲折会使咱们所看到的太阳方位与太阳实在地点的方位发作不同。
最为典型的比方便是向阳和落日。早上,当咱们看着太阳从地平线慢慢升起的时分,天空由漆黑逐步走向光亮,这番现象常常令咱们感动,可事实上这个时分太阳底子就还没有升起来。
咱们看到的太阳现已升到了地平线之上,而事实上实在的太阳还在地平线以下。
咱们之所以可以看到太阳现已升起的现象便是因为不均匀的空气分子使太阳光发作了折射式曲折,这使咱们所看到的太阳方位与实在的太阳方位呈现了显着的误差。与向阳相同,当咱们看到将天空映得火红的落日时,其实它现已跌落到地平线以下了。
大气的存在使得太阳的光线发作曲折,但一起也是因为大气的存在,太阳才可以赐予地球白日,这是根据光的衍射。在没有大气的星球上,因为没有衍射效果,所以阳光照耀的区域与未被照耀的区域可以说是一清二楚。这有点类似于黑夜中的探照灯,只需走出探照灯的规模,便步入了黑夜。
可以阻止光沿直线传达的不仅仅是介质,还有引力。
任何有质量的物体都具有引力,而引力会导致周围的时空发作曲折,也便是时刻变慢、空间歪曲。而光在通过歪曲的时空时,途径也会改动。这种现象也被称之为引力透镜效应。
当然,小质量物体所引起的时空曲折是很小的,小到咱们底子无法发觉,可是如果是大质量的世界天体,引力透镜效应就会十分显着。比方光线通过太阳邻近的时分,遭到太阳引力透镜的效果,光线会发作显着的曲折。天文学家早已通过观测证明了引力透镜效应的实在存在。
当悠远恒星的光辉通过太阳的引力规模之后,咱们所看到的星星的方位其实现已不是其原本的方位了。
当地球通过公转与太阳的方位发作变化之后,同一颗恒星的光辉抵达地球不再需求通过太阳的引力规模时,它地点的方位就与之前天壤之别了,这便是引力透镜效应消失折后的成果。
所以要核算一颗恒星确实切方位就必须要考虑这颗恒星光辉抵达地球的途径中所通过的大质量天体所发生的引力透镜效应。天体的质量越大,周围的时空曲折也就越大,引力透镜效应就越显着,如果是像黑洞这样引力巨大的天体,那么光线很可能会环绕黑洞转圈,如此,天体的原本方位就更难以确定了。