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为什么光没有质量,却无法逃逸黑洞强大的引力,原因是什么?

 现代后山人 2019-10-27

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光速是宇宙物质运动的最快速度,任何有静止质量的物体都无法达到光速,那么为什么光没有质量,却能被黑洞吞噬呢?

事实上光虽然没有静止质量,但它却具有动量,我们知道光是由光子组成,每个光子都携带能量,公式为E=hν,当光子以光速运动,就产生了动能,根据质能等价转换E=mc2=hν,也就拥有了质量!得出单个光子质量是m=hν/c2

在爱因斯坦广义相对论中,时间和空间也不在呈现以往古典物理学中互相独立的景象,而是紧密的融为了一体,产生了时空的概念!

在物理学中,光总是以直线在时空中前进,然而黑洞作为宇宙内引力最强大的天体,周围时空被严重弯曲,导致每秒30万千米的光在经过黑洞周围时,传播路线也会发生,进而被吞噬。

从时空一体化的角度出发,爱因斯坦认为,引力产生的原因是因为质量扭曲时空造成的几何现象。以太阳系为例,由于太阳占据了整个太阳系质量的百分之99.86,使得周围时空发生了弯曲,因此,太阳系所有的天体才围绕太阳进行公转!

早在牛顿时期,人类就知道物质的速度达到7.9千米每秒,就能绕地球公转,也就是第一宇宙速度。而如果物体的速度达到11.2千米每秒的第二宇宙速度,那么就能挣脱地球引力的束缚前往太阳系其他天体。

对黑洞来说,他的逃逸速度已经超越光速,因此具有动质量的光只能被黑洞吞噬,从而无法逃逸出去,这也是为什么我们无法在可见光波段,能直接看见黑洞的真正原因。

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