Меняет ли свет траекторию проходя около массивных космических тел?

Question

Если да то почему, не значит ли это что фотон имет массу или изменение траектории происходит в силу других причин например искривления пространства? Хотелось бы услышать полный ответ желательно с математическими выкладками, заране благодарен.

Answer 1

Искривление пространства и искривление света — одно и то же, потому что прямая линия = лучу света в вакуме. Это — определение в физике. А прямая искривляется в кривом пространстве, если посмотреть на неё из неискривленного. Боле того, если смотреть из искривленного пространства на неискривленное, то наоборот, неискривленное пространство покажется искривленным. Здесь как и в случае равномерного прямолинейного движения (в случае инерциальной системы) имется полная неотличимость искривленного пространства от неискривленного. Или относительность. Или отсутствие неискривленного пространства в природе. Это — определение в геометрии. Физика — не математика, как бы ни убеждала в этом нас математическая мафия, окопавшаяся в школах и институтах. Если Вы не понимаете физику со слов, тем боле не поймете её через формулы.
Наоборот, математические выкладки только наводят тень на плетень. Формула — краткий итог словесных рассуждений, а не доказательство правильности того или иного умопостроения.

Answer 2

1. свет меняет траекторию около массивных тел, это часто наблюдаемый в астрономии факт. Почитайте про "кольца Эйнштейна" и гравитационное линзирование.

2. фотон имет массу, как и любая частица. Еще Столетов в 19-м веке нашел давление света - то есть импульс фотонов. Собственно, все, что существует - имет массу. Она же - энергия.

3. как считать - дело вкуса. можно построить матмодель и на евклидовом пространстве, но уравнения будут очень корявые, масса же меняет не только траектории, но и время - это полвека как опытный факт. Но ради чего? у вас же не будет никакого способа определить "настоящую прямую" в реальном пространстве! Мы не можем натянуть нить, задав прямую, на не тоже будет действовать масса.

испокон века линейки проверяли по лучу света, глядя вдоль прямой поверхности, то есть эталоном прямой был именно свет.

Фотон не только частица, но еще и волна, а волна всегда идет по кратчайшему (точне - наибыстрейшему) пути. Просто такая суть любой волны, вспомните Френеля/Гюйгенса. В искривленном пространстве/времени Эйнштейна тут все просто: "кривая" траектория луча света возле массы - как раз наибыстрейший путь волны с учетом, что время около массы течет медленне. А наибыстрейший и есть кратчайший - скорость света-то постоянна.