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    光為什么無法逃脫黑洞的引力?

    質能等價

    良多人說光是沒有質量的,但事實上這并不十分精確。事實上應該說光是沒有靜止質量,而是具有動質量的。

    關于這個問題,愛因斯坦在狹義相對論中的質能等價部門有提到,他認為質量和能量其實是一回事,是一個工具的兩個方面。并且,我們可以用質能方程E=mc^2,來進行換算器。

    我們可以舉個例子來理解一下,我們可以把你的所有現金當當作是一個整體,那質量和能量就是美金和人平易近幣的關系,你有幾多錢,其實和你手里的美金仍是人平易近幣自己沒有關系,即使你全數換當作了人平易近幣,你這小我平易近幣其實還對應著必然量的美金,我們經由過程把這種轉換關系叫做匯率,其實也就是質能方程中的c^2。而光良多人喜好叫它純能量,但它真的沒有質量么?按照適才的例子,你也不難發現,光也應該質量,這個質量就是能量出于c^2。

    牛頓的萬有引力心猿意馬律

    既然光是有質量的,那么就是可以用牛頓的萬有引力心猿意馬律。

    牛頓告訴我們,萬物都有引力,這是一種吸引力,地球之所以繞著太陽轉,就是因為它們之間存在引力,而且牛頓還給出了具體的萬有引力公式,

    按照萬有引力公式,我們知道引力和質量當作正比,和兩個物體之間的距離平方當作反比。牛頓的這套理論其實描述宏不雅低速的物理學現象極其的精準,不僅如斯,這套理論顛末很多數學家的神級之后還能展望很多天文現象,好比:哈雷彗星的周期,海王星的位置。

    而牛頓在思慮這個理論的時辰,曾經有個聞名的思惟嘗試叫做:牛頓大炮。

    他就想,若是有個炮彈提高到必然的位置,然后松手,那這個炮彈就是失落在地上。

    若是,有大炮把炮彈打出去,可能會是一個拋物線。

    若是我們假設這個炮彈是一個抱負的大炮,這時辰我們讓大炮打出去的炮彈快到必然水平,那這個時辰炮彈可能就能繞著地球轉圈。

    若是,我們再讓炮彈的速度再快一點,那可能就會是下面這樣。

    然后再快一點,可能就是下面這樣:

    我們把貼著地面飛的繞圈的速度叫做第一宇宙速度,對于地球來說,這個速度就是7.9km/s,把解脫地球的速度叫做第二宇宙速度,這個速度是11.2km/s。

    而黑洞是什么呢?對于黑洞來說,它的第二宇宙速度出格出格大,要大于光速。因為光是有質量的,是以它介入到萬有引力的感化中,也就會被黑洞給吸進去了。

    愛因斯坦廣義相對論

    不外,關于“引力”,今朝的本家兒流的理論其實是愛因斯坦的廣義相對論。愛因斯坦的理論和牛頓理論最大的分歧在于:時空不雅的分歧。牛頓認為活動和引力場是和時候、空間沒有任何干系的。而愛因斯坦則認為,這是有關系的。愛因斯坦在狹義相對論中就同一了時候和空間,認為它們并不是彼此自力的,而應該被并稱為時空。而光速就是時空的特別屬性,光速描述了兩個時候之間的時空距離。

    而進一步,愛因斯坦認為,引力的素質其實是時空的彎曲。

    具體來說,我們拿太陽和地球來舉例子,太陽的質量壓彎了四周的時空,而地球繞著時空的“直線”(一般被稱為測地線)在活動,我們從二維的角度來看一下。

    當然,理論是可以胡說的,但到底能不克不及當作為本家兒流的科學理論仍是要看是不是精確。愛因斯坦的理論可以或許當作為本家兒流的理論就在于這個理論真的超等精確,歷經了一次又一次的考驗,完勝了牛頓的理論。但這也就算了,它還終局了牛頓理論一向沒解決得了的進動問題。

    同時,科學家操縱廣義相對論還展望了黑洞和引力波的存在,而這兩者我們此刻也都證實了確實是存在。

    這才使得廣義相對論被整個本家兒流的科學界所認同。而在廣義相對論中,光之所以逃走不了黑洞,說白了就是黑洞使得時空發生了的猛烈的扭曲。光到了黑洞四周的時空時,沿著測地線在活動的宿命只能是失落落到黑洞傍邊。


    • 發表于 2019-10-16 09:18
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