广义相对论作为现代物理学的两大支柱之一,能很好地描述时空大尺度物理现象,并经受了众多实验观测的验证.但随着物理学的不断发展,人们认识的不断深入,广义相对论也面临着诸如引力场量子化等一些问题.近二十年来兴起的超弦理论或许能给这些问题提供某些启示.然而,超弦理论的实验检验需要很高的能量才能实现,这对人们目前的实验设备和技术来说,也许是遥不可及的梦想.尽管如此,人们可以借助对宇宙的观测,找到一些检验弦理论的线索.比如就弦理论中的伸缩子时空来说,有着和广义相对论很不一样的性质,对每一个电磁场强不为零的解必定含有一个非常数的伸缩子,而伸缩子的出现可能会引起某些可观测的引力效应.如果把引力场当作一种光学媒介,得到的引力场中粒子运动方程的牛顿形式便把光学和力学联系起来,使人们可以借助比较熟悉的牛顿力学方法来处理引力场中某些比较复杂的问题,使计算显得特有的简捷.该文把这一粒子运动的描述方式推广到弦理论中的Gibbons-Meada和Garfinkle-Horne伸缩子时空.通过引入坐标变换,把这些伸缩子时空度规表述为各向同性度规,求得这些伸缩子时空的有效折射率,以及相对论粒子运动的微分方程.利用这些运动方程,具体考察伸缩子时空的一些经典引力效应——比如光线弯曲,行星进动,雷达波的延迟,以及红移.我们的结果表明,如果伸缩子时空的伸缩子场足够强,可以观测伸缩子带来的这些经典引力效应的修正.因此,利用天文观测,可在某种程度上实现对弦理论的检验.