光线弯折的原因是什么？

马海飞

（http://blog.sina.com.cn/gfis 2020年12月7日星期一）

光线在穿越巨大天体附近的时候会发生弯折现象。这已经是一个经过实际观测确定了的不争事实。但是，光线弯折的原因是什么？这却仍然是一个值得探讨的问题。

对光线弯折原因的解释取决于不同的物理学理论。

牛顿根据他的理论早就提出了光线弯折现象的存在。他的理论认为光是粒子。由于他发现了万有引力现象，因此他认为在万有引力的吸引作用下，由粒子构成的光线一定会朝向巨大天体的方向弯折。看上去这种解释合情合理。但牛顿的这个解释后来被否定了。

爱因斯坦根据他的理论也提出了光线弯折现象的存在。他的理论认为光的传播途径是沿着引力场中的测地传播。因为光传播走的是最短距离。而测地线在引力场中就是最短距离。可是，在引力场里测地线是弧形的，因此光的传播途径也就是弧形的。这就产生出了人类观察到的光线弯折现象。看上去也很合乎逻辑。

虽然牛顿和爱因斯坦的解释在表面上都合情合理也合乎逻辑，可是他们的大前提都错了。首先，牛顿认为光线是由粒子构成的。这个大前提就是错的。光并不具有粒子性。光是单纯的电磁波。因此，用天体施加给光粒子的引力把光线拉弯曲的思路肯定是错的。所以，牛顿对光弯折的解释是不正确的。

爱因斯坦认为光既是粒子也是波。搞不清楚他在解释光线弯折的时候脑子里的光到底是粒子还是波。这也是爱因斯坦所有理论的一个特征。就是模棱两可，含糊不清。见人说人话见鬼说鬼话。在需要光是粒子的时候就说光是粒子，在需要光是波的时候就说光是波。这些暂且不说。单单就弯曲时空的本质问题就是一个解不开的谜团。时空的本质是什么？为什么巨大质量的天体能把时空变得扭曲？时空通过什么物理机制还能反过来作用于天体并让天体按照它扭曲的形式运动？甚至还能让光的传播途径也按照它的扭曲形式发生弯折？在爱因斯坦的理论中，时空是一个虚幻的东西。没有任何物质基础可以对应它的本质。给人一种感觉时空很像是那个被淘汰掉了的以太。但爱因斯坦和整个物理学界都不承认宇宙中存在以太。再说了，测地线的概念是针对实体才有意义的。测地线只有地面一个层次。地面以上的线就不叫测地线了。因此，对于宇宙空间来说不可能存在测地线。比如说，对于太阳来说，只有贴着太阳表面测到的线才是测地线，在太阳上空通过的线都不能算是测地线。可见，用测地线的说法解释光线弯折的做法属于偷换概念的行为。这种做法违背科学基本原则。如果想要用爱因斯坦的理论解释光线弯折的问题，首先需要把时空的本质是什么搞清楚再说。否则，作出的解释不可能是正确的。

由此可见，牛顿和爱因斯坦对光线弯折的解释在物理机制上都是错的。那么有没有正确的解释呢？当然应该有，也肯定有。我就有一个跟牛顿和爱因斯坦完全不同的解释。

我认为，1）光是电磁波，不是粒子。2）光的传播离不开介质。3）光的传播速度是可变的，由介质决定。4）物质具有两个基本自然属性。它们是物质的质量和物质的质量场。质量场也叫做属性场。所有的物体，小到电子大到天体都同时拥有这两个基本自然属性。也就是说，每一个独立（可以用一个质心来表示）的物体都同时拥有它自己的质量和属性场。属性场以球形场的形式包围在物体周围。物质的属性场就是光传播的介质。

知道这些之后，为什么光线会发生弯折的原因就很容易知道了。比如说太阳有它自己的质量场。这个场以球形场的形式包围在太阳周围。它的几何中心与太阳的质心重叠在同一个位点上。在质量场中的强度也可以说是密度的分布是不均匀的。其分布规律为D=M/4πr²。M代表物体（例如太阳）的质量，r是属性场的半径。从这个公式可以看出，物质属性场强度的分布越靠近太阳附近强度就越大，距离太阳越远强度越低。这种强度分布恰恰就是造成光线弯折的根本原因。光线的本质是波，所有波的传播都需要介质。而且波的传播速度都是由介质决定的。光也是如此。光在属性场强度较大的环境中传播速度较慢，在属性场强度较低的环境中传播速度较快。这种速度上的变化就导致了光的传播途径在属性场内朝向强度较大的一侧偏斜。也就是人们观察到的光线通过巨大天体附近时出现弯折的自然现象。

我认为这种解释比牛顿和爱因斯坦的解释都更加合理。而且非常明确。

光在不同介质中的传播速度不同以及传播速度的不同会导致光线弯折的现象早就被实验证明了。例如，光在水和空气中的传播速度不同。当光线从这两个介质的交界处穿过的时候一定会发生弯折。在天体附近观察到的光线弯折现象与这个例子中的原理是完全一样的。也就是：介质改变光速。不均匀的介质导致光线的弯折。