光线弯曲

光沿直线传播，这是我们熟知的结论，太阳光直线照射到地球上，手电筒的光柱沿直线投到远处，激光器的激光束更是一条直线了。这些光线之所以沿直线传播，主要是因为地球的引力对它们几乎没有任何影响，不象水平运动的子弹要向地面倾斜，光线的传播不会发生这种倾斜，这是千真万确的道理。可是，物理学家爱因斯坦却认为光线在经过太阳或地球时会发生弯曲，这是怎么回事呢？

原来，爱因斯坦自 1907 年开始着手广义相对论的研究及重力场理论的研究，根据他所导出的广义相对论公式，爱因斯坦预言，光线在地球或太阳引力的作用下会发生弯曲。根据爱因斯坦的观点，光也具有粒子性，它具有的动量为

p=h/λ

h 是普朗克常数，λ是波长，所以它在太阳或地球的引力作用下运动方向就会发生变化，即弯曲，正象我们在地球上抛出一块石头会弯向地面一样。爱因斯坦根据广义相对论公式推出，光在引力作用下每运行 1 厘米产生的弯曲为

x=γsin? /c2

γ是太阳或地球表面重力加速度，c 为光在真空中的传播速度，? 是光线传播方向与重力加速度方向之间的夹角。经过计算后，爱因斯坦得到

光在经过太阳附近时要偏离原方向1.75秒（1秒 = 1

3600

度）。

究竟爱因斯坦的理论对不对呢？许多科学家，尤其是天文学家都跃跃欲试。想借助于天文观测来验证爱因斯坦所预言的光线弯曲。当时英国的爱丁顿在得知爱因斯坦的计算结果后，于 1919 年派出两个观测小组分别前往巴西索勃拉市和葡萄牙在非洲的领地普林西比岛，同时在这两个地方拍摄这年 5 月 29 日全食期间太阳周围恒星的照片。这些照片与半年后的夜里在同一天空部部分所拍摄的照片进行仔细比较，结果发现确实观测到光线的弯曲，弯曲大小与爱因斯坦的结果基本吻合，他把这个观测结果发表在1919 年 11 月 6 日的英国皇家学会上。这个观测结果证明了爱因斯坦所创立的广义相对论是正确的，为此新闻界作了题为“科学革命，牛顿思想被推翻”的报道，从而相对论理论传遍全世界。