انحراف پرتو نور در ميدان گرانشي
همانطور كه ميدانيم F نيرو در واحد نيوتن برابر است با m جرم در واحد كيلوگرم ضربدر a شتاب در واحد متر بر مجذور ثانيه يعني :
همچنين w وزن و يا F نيروي جاذبه وارد بر يك جسم در ميدان گرانشي در واحد نيوتن برابر است با جرم جسم در واحد كيلوگرم ضربدر g شتاب ثقل ميدان گرانشي در واحد متر بر مجذور ثانيه يعني :
اين هم ارزي مابين جرم گرانشي و جرم اينرسي ، انيشتين را به اين فكر انداخت كه آثار گرانش را با آثار شتاب يكي بداند . اين همان اصل هم ارزي است كه نقطه شروع نسبيت عام را مشخص مي‌كند . يكي از اين آثار ، انحنا يا خميدگي مسير نور است ، در رابطه با شكل زير :
اينك فرض مي‌كنيم كه ناظر در جعبه B با شتاب a قرار دارد . اگر يك پرتو نور از شكاف 1 وارد شود مسلما از شكاف 2 خارج نخواهد شده بلكه به نقطه 3 تابيده و مسير روزنه منحني شكل مشاهده خواهد شد ، يعني منحني قرمز رنگ .
در پايين شكل ، جرم زياد M را در نظر مي‌گيريم كه داراي شتاب ثقل ( شتاب گرانشي ) g- ميباشد . در واقع پرتو نور در زمان گذر از ميدان گرانشي به طرف مركز جاذبه سقوط خواهد كرد و مسير حركت آن مستقيم نبوده بلكه از خط راست سبز به منحني قرمز رنگ تغيير خواهد كرد و لازم به توضيح است كه در اين مبحث اشاره‌اي به تغيير طول موج و يا انرژي نور نداريم .
a=-g
اين برابري به اين معني است كه بردار a و g مقداري مساوي داشته ولي با يكديگر زاويه 180 درجه دارند .اينك با استفاده از معادلات مكانيك كلاسيك نيوتني زاويه اين انحراف پرتو نور در يك جعبه يا يك دستگاه مختصات با شتاب a همچنين در يك ميدان گرانشي با شتاب ثقل g را محاسبه مي‌كنيم . البته در اين محاسبات از جهت بردار شتاب و شتاب ثقل صرف نظر كرده و فقط مقدار آنها را در نظر مي‌گيريم .
حال موضوع را از ديدگاه نسبيت و مكانيك كوانتومي برسي مي‌كنيم :
و يا :
همانطور كه از تمامي معادلات فوق مشخص است با صفر شدن مقدار f يا همان بسامد و فركانس موج الكترومغناطيس ، نيروي فوتون نيز صفر ميشود . پس خيلي راحت ميتوان به اين نتيجه كلي رسيد كه فوتون حامل نيروي ميدان الكترومغناطيسي نيست براي اينكه ما در ميدان الكترومغناطيسي با شدت ثابت و بدون تواتر نيروي الكتريكي و مغناطيسي داريم ولي نيرو و انرژي فوتون صفر خواهد بود . پس فوتون ميتواند حامل انرژي و نيروي نوسان ميدان الكترومغناطيسي باشد نه خود ميدان .محمدرضا طباطبايي