Para responder a esta pregunta solo necesitamos la relatividad general. Los objetos masivos doblan el espacio-tiempo a su alrededor. Por lo tanto, atraen todo, incluidos los fotones. Esto se debe a que todos los objetos tienden a moverse a lo largo de esta curvatura a medida que pasan estos objetos masivos. Según la teoría de la relatividad general de Einstein, es la energía y no la masa lo que atrae la fuerza gravitacional. La energía total de una partícula viene dada por E ^ 2 = (mc ^ 2) ^ 2 + (pc) ^ 2, donde ‘m’ es la masa en reposo de la partícula, ‘p’ es su momento y ‘c’ es La velocidad de la luz en el espacio libre. Para un fotón, m = 0 pero p ≠ 0. Por lo tanto, el fotón tiene energía distinta de cero y se siente atraído por objetos masivos como estrellas y agujeros negros.
Podemos explicar la curvatura de la luz alrededor de objetos masivos usando el campo de Higgs también. El campo de Higgs es un campo de energía que existe en todas partes del universo. El campo de Higgs usa una partícula llamada bosón de Higgs para interactuar con otras partículas. El bosón de Higgs aparece como una excitación del campo de Higgs. Los bosones son partículas portadoras de fuerza en el Modelo Estándar de física de partículas. El campo de Higgs fue propuesto por Robert Brout, François Englert y Peter Higgs para dar cuenta de la masa de ciertas partículas. Los fotones y los gluones interactúan solo con el doblete de Higgs pero no con el campo de Higgs ordinario.
Las partículas pueden obtener energía de dos maneras: por interacción con el campo de Higgs y en virtud del movimiento o el impulso. Como la masa es solo una forma concentrada de energía, podemos usar la equivalencia de energía de masa de Einstein para convertir la energía en masa. La masa restante de la partícula viene dada por la interacción de la partícula con el campo de Higgs. Esta masa permanece invariable en todos los marcos de referencia, ya que el Campo de Higgs es un campo omnipresente presente en todas partes del universo. La masa inercial total de la partícula viene dada por la suma de la masa en reposo y la masa debida al impulso de la partícula. La masa debida al impulso de la partícula no permanece igual en todos los marcos de referencia.
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La masa en reposo de un fotón es cero, ya que no interactúa con el campo de Higgs. Sin embargo, su masa inercial no es cero ya que se mueve con la velocidad de la luz y tiene impulso debido a este movimiento. De acuerdo con el principio de equivalencia, la masa gravitacional es igual a la masa inercial. Por lo tanto, un fotón es atraído por cuerpos con masa. Esto provoca un fenómeno llamado desplazamiento rojo gravitacional (que es diferente del desplazamiento rojo Doppler) que se puede verificar experimentalmente.
Dado que el mérito de la segunda explicación se basa en la validez del principio de equivalencia, que es el resultado de la teoría de la relatividad general, ambas explicaciones son, en esencia, equivalentes.
