Ljus har tyngd
Einstein funderade på hur ljuset uppförde sig. Han tänkte i banor som ingen annan tidigare varit inne på. Han föreställde sig två kapslar utan fönster, var och en innehållande en person och några lösa föremål. Personerna skulle få avgöra om de var på jorden eller i rymden. Det enda de visste, var att de antingen kunde befinna sig i en hisskorg eller i en rymdraket.
Vi ser i kapseln till vänster att personen och de lösa föremålen svävar; medan för kapseln till höger att personen och de lösa föremålen är pressade mot golvet.
Ingen av dem kan dock än så länge svara på uppgiften. Personen i kapseln till vänster kan antingen befinna sig i en rymdraket med avslagna motorer: allting i den svävar i det tyngdlösa tillståndet; men han kan också befinna sig i en hisskorg som störtar. I det senare fallet färdas allting lika snabbt nedåt: hisskorg, person och alla lösa föremål i hisskorgen. Det är så astronauter får träna på tyngdlöshet: under en halv minut får de befinna sig ombord på ett flygplan, som störtdyker: de får då känna på vad tyngdlöst tillstånd innebär.
Personen i kapseln till höger kan inte heller avgöra var han befinner sig. Han känner sig lika tung som vanligt: det vill säga 1 G. Han vet att han normalt väger 75 kilo: det gör han även nu, om han ställer sig på en våg. Han kan antingen befinna sig i en stillastående hiss eller i en raket med accelerationen 1G.
Det är alltså ingen skillnad i några mätresultat eller upplevelser om man mäter eller upplever 1 G ute i rymden eller på jorden; detsamma gäller tyngdlöst tillstånd, 0 G.
Nu monterar vi två lampor i vardera kapseln: en i taket och en på golvet. Lamporna blinkar till exakt samtidigt och skickar en ljusstråle mot varandra.
Kapseln till vänster står stilla: ljusblinken från de båda lamporna kommer att mötas exakt mitt emellan lamporna (vänster bild nedan).
Den andra kapseln accelererar med 1 G: ljusblinken från de båda lamporna kommer att mötas en bit nedanför mitten (höger bild nedan), eftersom kapseln accelererar mot ljuskällan i taket. Detta gäller för en iakttagare utanför kapseln. Personen som färdas med kapseln påstår emellertid att ljusstrålen från golvet har skickats iväg senare än ljusstrålen från taket, eftersom han vet att ljuset alltid går lika fort.
Om man i stället förser kapslarna med fönster och blinkar med en lampa utanför dem, kommer ljusstrålarna att bete sig olika.
För kapseln som mäter 0 G går strålen rakt igenom (bild nedan till vänster).
För kapseln som mäter 1 G tycks strålen emellertid böjas ner mot golvet (bild nedan till höger). Denna kapsel accelererar ju, så under den tid det tar för ljusstrålen att gå tvärs över kapseln, hinner kapseln att öka hastigheten: golvet kommer att gå allt snabbare upp mot ljusstrålen. Detta gäller för en utomstående iakttagare.
En resenär ombord på kapseln, uppfattar i stället att ljusstrålen går rakt: ingen ljusstråle böjer sig, vad han vet: det är alltså kapselns geometri som är lite underlig.
Ref. allt ovan: På resa i universum, Universums Skapelse, bokförlaget Lademann.
Eftersom det inte var någon skillnad om kapseln med 1 G står på jorden eller accelererar i rymden med 1 G, och att det inte heller inträder nya fysiska lagar om man sätter ett fönster i en kapsel, får man dra slutsatsen att ljusstrålar alltid dras mot någon massa. Effekten är dock så liten, att vi normalt alltid uppfattar att ljuset går rakt: vi har således varken problem med speglar eller lasrar på jorden eller i jordens närhet, utan kan alltid förlita oss på att ljuset går rakt.
Solen har däremot en tillräckligt stor massa för att böja passerande ljusstrålar en aning. Vid en total solförmörkelse kan man bekräfta Einsteins teori: vår sol böjer av bakomliggande stjärnors ljus en aning: för en betraktare ser dessa bakomliggande stjärnor ut att ha annan placering.
En ljusstråle som kommer in mot jorden avböjs i storleksordningen en atomradie. Därför trodde man att ljuset färdas rakt, men det gör det alltså inte. Ref.: . Föredrag av Hans-Uno Bengtsson 9 maj 2006 för Skånska Ingenjörsklubben.
Varje sekund träffas jorden av 2 kg solsken.