光子為什麼無法逃離黑洞?

2020-12-06 易途

在黑洞的問題上,黑洞本身就是一個強引力場的來源,在那裡牛頓的萬有引力定律早就失效了。

為什麼會這樣?我們可以看水星的例子。

離太陽最近的行星是水星,在那個地方的萬有引力場強是最大的——肯定比地球所在的位置大,所以水星那裡的廣義相對論的修正最明顯,之前天文學家觀測到水星近日點存在進動——近日點的位置一直在漂移,也就是說,水星的公轉軌道不是一個封閉的橢圓,但當時沒有人可以解釋這到底是為什麼。

其實根據經典力學,既然水星的公轉軌道不是橢圓,那麼就可以推斷出很重要的一點:水星與太陽之間的萬有引力勢場不是嚴格平方反比的。在這個橢圓封閉性問題上,結論是很清楚的:牛頓的萬有引力定律在引力比較強的時候是不對的。

太陽附近尚且如此,不要說黑洞附近了。

光子沒有靜止質量,但它同樣會受到黑洞的吸引,我們不能用牛頓定律的萬有引力公式來計算這個吸引力,而應採取廣義相對論的觀點:光子的世界線在彎曲時空中是一條類光測地線,這條類光測地線在空間上的投影是彎曲的——這就是黑洞對光子的吸引力的寫照。

至於光被黑洞吸收後變成了什麼?答案是:光子會一頭撞上黑洞內部的奇異點,化為烏有——換句話說就是:光子作為物質消失了,變成了時空的曲率。

天體在有序的做圓周運動中,中心產生巨大的引力場這個引力場能俘獲任何較小的天體因為運動速度已經超過光速所以人們沒法看到它,不存在光的反射效應,只進不出。黑洞的另一端就是新的天體再生的噴泉,新的天體在黑洞中重新組合宇宙就是這樣不斷的老化不斷的更新,這就是天體由滅亡到誕生的過程。

光子有正宗意義的質量。黑洞是相對論預言的一種天體,事實上不存在。只存在質量非常大,體積小於史瓦西半徑的天體。例如我們現在的物理宇宙,僅按可見物質計算其史瓦西半徑就達300餘億光年。

我們姑且將體積小於史瓦西半徑的天體稱為黑洞。根據牛頓力學,光線在引力場中是彎曲的(相對於歐氏空間而言),這完全是光子受到引力作用的結果。對光波而言,表現為波長變長而頻率不變,按照現行長度單位"米」的定義和光速定義,說明在引力場中光速不變。該結論與在歐氏空間相同。

因此,光同樣能夠逃出黑洞。再說,如果存在黑洞,它也是"死亡天體",即沒有發光發熱的核反應,因此發出的可見光或電磁波極微,可以認為是黑洞。

光子雖沒有質量,之所以遇上大質量天體會繞彎,但光子的波動形成光波,光波作為能量傳遞的一種形式,肯定會受到引力影響而不能直線傳播。

引力才是宇宙終極力量,能影響宇宙中的一切,小範圍看不明顯,大範圍就能看得真切,這就是老子所說的「大道至簡」而不易被感知和發現,卻自始至終默默地發揮著作用。引力是物質和能量聚合的能力,沒有引力,則宇宙氣散而盡。

PS:未經同意不得轉載(圖片來源網絡)

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