Die Schwerkraft beugt das Licht nicht direkt. Stattdessen können starke Gravitationsfelder eine Krümmung in der Raumzeit verursachen, wodurch das Licht entlang der resultierenden verzerrten Pfade der Raumzeit wandert.
Photonen haben zwar keine Ruhemasse, aber einen Impuls, der ihre Wechselwirkung mit der Raumzeit ermöglicht. Während die Gravitation im Newtonschen Modell eine Kraft ist, ist sie das Ergebnis der inhärenten Verformung der Form des Universums durch massereiche Objekte in der allgemeinen Relativitätstheorie. Alle Bewegungspfade, einschließlich der Bewegung des Lichts, werden durch diese Formverformung verzerrt.
Diese Lichtkrümmung führt zum Gravitationslinseneffekt, bei dem das Vorhandensein von Materie zwischen einer Lichtquelle und einem Beobachter dazu führt, dass das Licht auf seinem Weg zum Beobachter zum Körper hin gebeugt wird. Je massereicher und dichter die dazwischenliegende Materie ist, desto stärker ist die Raumzeit zwischen Quelle und Beobachter verzerrt und desto ausgeprägter ist der Gravitationslinseneffekt.
Leichte Biegung kann auch indirekt aus einer relativistischen orthogonalen Beschleunigung resultieren. Zum Beispiel würde ein Beobachter, der eine Taschenlampe horizontal in einem Aufzug hält, der sich mit enormer Beschleunigung nach oben bewegt, bemerken, dass der Strahl nach unten abgelenkt wird. Dies liegt daran, dass Beschleunigung und Schwerkraft in der Allgemeinen Relativitätstheorie äquivalent sind. Dieses Phänomen wird als Prinzipäquivalenz bezeichnet und wurde bei mikroelektrischen mechanischen Systemen auf umlaufenden Satelliten verwendet.
