光本身是没有质量的,那么它为何会被黑洞所吸引?
光子虽然没有质量,但黑洞的本质是时空的扭曲。因此,在我们看来,光子会被黑洞吸积盘捕获。众所周知,在哈勃体积中,黑洞是人类已知的最大和最可怕的物体。黑洞的名气,我相信没必要太多介绍;没有人知道,没有人知道。它是宇宙中任何物质的噩梦,也可以称之为文明的天敌。不管是中子星还是光子,都逃不过黑洞强大的引力。但是,众所周知,光子本身是没有质量的。既然没有质量,就不会被引力吸引。那为什么能被黑洞俘获?这其实是一个很有意思的问题,要从黑洞理论的诞生说起。黑洞的建立是因为上个世纪伟大的物理学家爱因斯坦提出的广义相对论体系。
在广义相对论中爱因斯坦认为宇宙的每个角落都存在不均匀的史瓦西奇点,影响着量纲面上的各种变化;史瓦西奇点代表时空系统的无序,是黑洞的罪魁祸首。而引力的本质是什么?在爱因斯坦看来,是一种时空的弯曲。是的,时空的曲率无处不在,只要有引力,时空就会不断变化;只是黑洞附近的时空曲率扩大到了几乎无穷大。所以,虽然光子本身不会受其引力影响;但是也会穿过黑洞复杂扭曲到极限的空间。在外界观察者眼里,光子是被黑洞表面的吸积盘捕获的。但在原时空轨迹中,光子不受影响。这就是相对论的魔力;事实上,如果人类从黑洞中心的角度观察光子,我们可以发现它们根本没有移动过。
因为黑洞的本质是一种时空的坍缩,光子在我们看来会被黑洞扭曲。众所周知,在人类的哈勃体积中,最可怕的天体是黑洞。黑洞可以说是让所有文明颤抖的毁灭者;黑洞的力量有多可怕?它的引力膨胀到几乎无限大的地步,所以无论什么物质,都很难摆脱它的束缚,哪怕它是一个光子。但是,很多人都知道,光子本身作为一种物质,具有粒子和电磁波两种性质,称为波粒二象性;一般情况下是没有质量的。因此,光子在真空中运动的速度,在红移效应的作用下,可以达到完全意义上的光速;但是光子既然没有质量,就会被黑洞俘获,这似乎有些矛盾。黑洞的可怕吞噬作用来自黑洞的巨大引力;
但是只有有质量的物体才有引力;那光子怎么会受到黑洞引力效应的影响呢?其实这要从两个方面入手。第一,光子没有质量,但当它运动时,推动它前进的能量是真实的;是引力的本质。根据爱因斯坦的广义相对论,引力本质上是三维宇宙中时间和空间的坍缩。黑洞是存在于维度表面的坑洞,象征着时空曲率中的一个无限点;黑洞附近的空间被坍缩效应扭曲了。所以光子穿过黑洞,在我们看来,光被黑洞吸收,停滞在它的吸积盘上;然而,如果我们观察黑洞内部;相反,光子从黑洞的史瓦西半径逃逸。这背后的道理其实很深刻。
2024-09-29 广告