阳光是按照直线还是曲线传播为什么(阳光是直线传播的吗)

导语：阳光是按照直线还是曲线传播，为什么？

这个宇宙压根就不存在平直的空间和绝对理想的“直线”

先说答案，阳光是按照“短程线”传播。短程线又叫“测地线”，是空间中两点之间的最短距离。在欧氏几何平直空间里的二维平面中，这个测地线就是一条直线（线段），在二维曲面中就是一条曲线，比如说地球上的经度线；

而在非欧（黎曼）几何中则都是曲线。根据广义相对论，具有质量的物体会弯曲周围的空间，由于宇宙中到处分布着物质，因此总的来看，整个宇宙空间是弯曲的。换句话说，我们这个宇宙根本不存在平直的空间和绝对的直线。欧氏几何只适用于描述理想的平直空间，并不适用描述现实的宇宙空间，它所描述的理想“直线”根本是不存在的。

这个宇宙中所有物体（包括光子）在这个弯曲空间的运动轨迹都是条曲线

广义相对论认为引力不过是时空弯曲的几何效应，所谓的引力不过是物体沿着弯曲空间作的“测地线”运动。质量越大的物体，其周围空间弯曲的越厉害，小的物体进入这个空间，只能根据初速度的大小和方向进入这个弯曲空间相应轨道中选择最短的距离――“测地线”运动，

由于空间是弯曲的，因此小的物体的这个测地线运动轨迹就也是弯曲的。在我们看来，小的物体似乎受到了大物体拉向其中心的“引力”，

而实际上呢？只是一个几何效应而已。不过由此可知，所有物体在弯曲空间的运动轨迹的确都是条曲线，包括光子的运动，因为光子也是一种实物粒子。

另外，我们知道光的速度是宇宙中最高的运动速度，但再高的速度也是在空间内的运动，不可能跑出空间，光速是以时空作背景的度量（速度等于空间比上时间），光的传播运动和空间紧密相连，不可分离，因此光的传播路线就是空间形状的体现。空间平直则光线直，空间弯曲则光线弯曲。由上面可知，宇宙根本不存在平直空间，因此光线只能是曲线传播。

我们经常听到“光沿直线传播”的说法，实际上是一种近似说法。因为相比动辄以光年计的宇宙空间来说，我们日常接触的空间距离实在是太短了，根本显不出光线的“弯曲”。

光的传播路线是弯曲的几个例证

早在发表广义相对论前的1911年，爱因斯坦在《引力对光传播的影响》一文中指出光线在经过太阳附近时，由于太阳“引力”的作用会产生弯曲，并进一步指出可以在日全食时观测这一现象，因为阳光会淹没真正发出光线的星源，只有在太阳光被遮挡时才能发现它。这一预言在1919年的日全食时被爱丁顿率领的两支观测队成功验证。

在广义相对论中，爱因斯坦还预言了宇宙中存在“引力透镜”效应。所谓引力透镜是指由于时空在大质量天体附近会发生畸变弯曲，使光线在大质量天体附近发生弯曲（光线沿弯曲空间的短程线传播）。如果在观测者到光源的视线上有一个大质量的前景天体则在光源的两侧会形成两个像，就好像有一面透镜放在观测者和天体之间一样，这种现象称之为引力透镜效应。

自1979年发现以来，至今已发现100多个“引力透镜”，再次有力的证实了光线的弯曲。

另外我们常说的黑洞天体，它无限致密的质量使周围的空间极度弯曲，拥有极强的“引力”效应，以至于连光线也被“吸住”而“逃不出来”了，以至于在黑洞周围一定空间位置（比如史瓦西半径）形成一个“光环”――视界，

当然这仍然是因为光线在沿着极度弯曲的空间在做“短程线”运动所致。光环以内的空间轨道向黑洞“奇点”弯曲，光环以外的空间使得光可以“逃逸”而被我们看到。光环上的光则永远在视界弯曲轨道上作“短程线”运动。

最后

当然题目说的是“阳光”，太阳距地只有1.49亿公里，太阳和我们地球之间的空间没有大质量天体（这里指比太阳大的天体，八大行星的质量对空间的影响忽略不计）存在，因此这个空间在日地连线方向上相对“平直”，太阳光可以长驱直入的射向我们地球，另外，既然都是走短程线，光线之所以相比普通天体的运行轨道看起来是直的，是因为光速太快了，这个速度使得光进入一个相对平直的轨道。从这个意义上说，“阳光在向我们地球传播的这个空间范围内是直线传播”，而阳光在向宇宙深处，特别是经过大质量天体附近时的传播路线则是弯曲的。

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