引力红移蓝移

为了保持能量守恒，你从一对粒子反粒子对中产生的光子必须比你在高空静止时从一对粒子反粒子对中产生的光子能量更大，波长也更蓝。事实上，我们可以把思维实验向前推进一步，想象我们：

在高空静止的一对粒子反粒子，

湮灭它们产生两个光子，

然后让这两个光子深入到由一个巨大的源产生的引力势阱中。

光子怎么了？如果狭义相对论是正确的，它们将保持不变。但实际上不会发生这种情况。相反，为了节省能量，我们必须接受光在通过引力场时必须改变波长（因此，频率和能量也必须改变）。如果光子逃离了引力场，会被红移；如果光子陷得更深，会被蓝移。

在爱因斯坦1916年对广义相对论的最初表述中，他提到光的引力红移（和蓝移）是他新理论和第三次经典实验的必然结果，在水星近日点进动（当时已经知道）和星光被引力源偏转（1919年日全食期间发现）之后。

尽管思维实验是一个非常强大的工具，但实际实验直到1959年才赶上，庞德-雷布卡实验最终直接测量了引力红移/蓝移。然而，只要援引能量必须守恒的观点，以及对粒子物理学和引力场的基本理解，我们就能了解到光必须在引力场中改变其频率。