Här är en allmän förklaring av hur fotoner påverkas av gravitationen:
Gravitationslinsning:När ljus passerar nära massiva föremål, såsom stjärnor, galaxer eller svarta hål, kan dessa föremåls gravitation orsaka en böjning eller förvrängning i ljusets väg. Denna effekt, känd som gravitationslinsning, är en konsekvens av krökningen av rumstid som induceras av närvaron av massa. Ju mer massivt föremålet är, desto starkare är gravitationslinsen producerar det.
Gravitationsrödförskjutning:När fotoner färdas genom ett gravitationsfält kan deras frekvens eller energi förändras. När fotoner rör sig mot ett område med ett starkare gravitationsfält förlorar de energi, vilket resulterar i en förskjutning av deras frekvens mot den röda änden av spektrumet. Detta fenomen kallas gravitationsrödförskjutning. Omvänt får fotoner som klättrar ut ur ett gravitationsfält energi och genomgår en förskjutning mot den blå änden av spektrumet, känd som gravitationsblåskiftning.
Gravitationstidsutvidgning:Enligt den allmänna relativitetsteorin kan förekomsten av gravitation sakta ner tidens gång. Detta fenomen är känt som gravitationstidsdilatation. Fotoner, liksom alla andra partiklar, påverkas av tidsutvidgning. När de färdas genom ett starkt gravitationsfält, saktar tiden ner för dem, vilket leder till en sträckning eller expansion i deras våglängd. Denna effekt bidrar till gravitationsrödförskjutningen av fotoner.
Sammanfattningsvis, medan fotoner är masslösa partiklar, tillåter deras energi och rörelsemängd dem att påverkas av gravitationen. Gravitationens effekter på fotoner observeras som gravitationslinsning, gravitationsrödförskjutning och gravitationstidsdilatation. Dessa fenomen spelar en betydande roll i olika astrofysiska observationer och har experimentellt verifierats, vilket stöder förutsägelserna om allmän relativitet.
