これは、光子が重力によってどのように影響を受けるかについての一般的な説明です。
重力レンズ：光が星、銀河、ブラックホールなどの巨大なオブジェクトの近くを通過すると、これらのオブジェクトの重力は、光の経路に曲げまたは歪みを引き起こす可能性があります。重力レンズとして知られるこの効果は、質量の存在によって誘発される時空の曲率の結果です。オブジェクトが大きいほど、それが生成する重力レンズが強くなります。
重力赤方偏移：光子が重力場を通過すると、頻度またはエネルギーが変化する可能性があります。光子がより強い重力場を持つ領域に向かって移動すると、エネルギーが失われ、その結果、頻度がスペクトルの赤い端にシフトします。この現象は、重力赤方偏移と呼ばれます。逆に、重力場から登る光子はエネルギーを獲得し、重力ブルースシフトとして知られるスペクトルの青い端に向かってシフトします。
重力時間拡張：一般相対性理論の理論によれば、重力の存在は時間の経過を遅くすることができます。この現象は、重力時間拡張として知られています。他のすべての粒子と同様に、光子は時間拡張の影響を受けます。彼らが強い重力場を移動すると、時間は彼らのために遅くなり、波長のストレッチまたは膨張につながります。この効果は、光子の重力赤方偏移に寄与します。
要約すると、光子は質量のない粒子ですが、そのエネルギーと運動量は重力の影響を受けます。光子に対する重力の影響は、重力レンズ、重力赤方偏移、および重力時間拡張として観察されます。これらの現象は、さまざまな天体物理学的観察で重要な役割を果たし、実験的に検証されており、一般相対性理論の予測を支持しています。
