光沒有質量那就沒有引力,黑洞是如何吸引住光的?

科學黑洞


光沒有靜質量,不會受到引力的作用。但按照愛因斯坦的廣義相對論,引力場中的時間-空間不再是平坦的而是彎曲的。愛因斯坦早就預言,當光線經過太陽這樣的恆星就會發生偏折,愛丁頓等就通過天文觀測驗證了相對論的預言。對於黑洞這樣大質量和強引力的天體,更是會造成強烈的時空彎曲,導致光線因為時空的彎曲而無法逃逸。

黑洞是密度極大的天體,巨大的質量和強大的引力使得其表面的逃逸速度大於光速,包括光在內的所有都無法逃逸。根據相對論,當大質量天體坍縮時,其表面的時空會發生彎曲,一旦坍縮到黑洞這樣的緻密程度,黑洞就相當於時空中的一個奇點,黑洞表面的時空已經彎曲的連光線都無法逃脫了。

人們也把黑洞周圍逃逸速度等於光速的界面稱為視界,物質和光等輻射只能從視界外進入黑洞,而無法從視界中逃脫。所以黑洞的視界就是分割線,以內的物質和信息都無法向外傳遞。除了霍金預言的黑洞輻射之外,黑洞就是這樣只吃不吐的傢伙。


量子實驗室


牛頓的萬有引力定律告訴我們,有質量的物體之間會產生引力作用。而光子的靜止質量為零,但它們卻會被黑洞的引力所束縛住,這用萬有引力定律無法解釋。而且,萬有引力定律也不能預言黑洞的存在。

原因很明顯,牛頓的引力理論有侷限性,無法解釋上述現象,所以還有比它適用範圍更廣的引力定律。鑑於此,愛因斯坦在1916年創立了廣義相對論,這個理論直到現在還是適用範圍最廣的引力理論。

廣義相對論指出,引力其實是物體彎曲時空所表現出的幾何效應,而非是物體之間的吸引力。如果一個質量體彎曲空間,那麼,即便是沒有靜止質量的光子從附近經過也會沿著彎曲的空間運動,從而表現出引力作用。當年,愛丁頓正是利用背景星光經過太陽附近所表現出的偏轉現象來證實廣義相對論。

從廣義相對論的引力場方程中可以推導出,宇宙中存在著可以束縛住光的特殊天體—黑洞。由於黑洞的質量都在一個奇點中,這會使周圍某一範圍內的空間發生極大幅度的彎曲。如果光進入黑洞的彎曲空間中,將無法從彎曲空間中逃脫出來,這樣看起來就像光被黑洞的引力吸引住一樣。

廣義相對論非常成功,它還預言了物體在空間中加速運動會輻射出引力波。在愛因斯坦做出這個預言整整一百年之後,物理學家終於通過雙黑洞合併事件直接證實了引力波的存在。


火星一號




問得即是。一直以來,人們都相信科學家說的:“光沒有靜止質量”。如果光真的沒有靜止質量,那它也應該沒有運動質量了。如果光沒有質量,那黑洞是如何吸引住光的呢?



我們應該知道,沒有質量的東西,它既不能吸引其他物質,也不被其他物質所吸引。因為物質之間的引力源於電子的極性(異性)電荷力。



光,它本不神秘。神秘的是人類不能直接看到一個個電子。

你不管把光看成什麼,但不能忽視掉以下現實狀況:光是能夠運動的;光子是被其他物質運動所激發運動起來的;光是能夠被其他物質(天體)所吸引的;光是能夠被物體反射的;光是能夠穿透一定厚度物體的;光是能夠形成電磁波的;光是能夠促成光電效應的(使其他物質上的電子運動起來而成為電流或電磁波的);光反射到人的視器能有光感的;光撞擊到人體是能夠感覺到它的溫暖的。

如果你承認以上事實,就得接受光的媒介物是物質的。



光到底有沒有運動質量和靜止質量呢?回答是:都有。光是由一種看不見的物質——電子所組成的基本粒子流。在諸如化學反應過程中會離析(激發)出大量電子,具有一定密度的電子在向周圍空間高速逃竄中產生電子脈動壓力波,這就是光或電磁波的一方面來源方式和途徑。



光電子在高速運動過程中,如果碰到其他物體,要麼被迫返回(反射),要麼一頭扎進物體內部或穿透該物體。由於普通光是一種電子數量密度和壓力動能(速度)處於相對比較低的物質流。它不像埃克斯光那樣具有穿透力比較強的運動動能。所以,普通光能夠被物體反射,從而給我們帶來光和熱的感覺。



由此可見,電子運動起來就成為了光,這個光是有質量的。如果光受到其他物體的不斷阻擋,光電子最終會停止運動而成為靜電子,並附著於物體之上。然儘管這個電子靜止了下來,它卻依然是有質量的。所不同的是,光電子靜止下來後,就不再見到光了,也不能繼續稱它為光了。也許正因為如此,才把人們搞得誤以為光沒有靜止質量的呢。



光子,無論是處於運動狀態還是靜止狀態,它自始至終是物質,並且是有質量的。所以黑洞能吸引住光。今後如果你繼續相信光沒有質量。恐怕就連黑洞也不同意嘞。


海門老馮


黑洞不是吸引了光,光嚴格意義上也不是“直線傳播”,引力按照現代科學的解釋是“時空彎曲”,光在時空中穿行也自然只能沿著“彎曲”的路線。

黑洞是一類引力十分巨大的天體,在一些大質量天體演化後期,沒有任何力量可以抵抗物質的引力受損,當天體直徑縮小到“史瓦西半徑”,它就會變為一個黑洞。由於黑洞的密度非常大,體積就相對比較小,因此會造成很嚴重的時空彎曲,使得“視界內”的光也無法逃逸,因為視界內的時空彎曲使得光被“困住”了。所謂視界是指一個事件剛好可以被觀察到的那個時空界面。

時空彎曲不是完全的理論,宇宙中的一些現象可以支持這樣的說法。在銀河系或者其他星系中央地帶,可能存在某些質量非常大的天體,造成周圍時空彎曲很厲害,於是就發生了一類奇特的現象,不僅可以看到周圍一些天體的“正面”,還可以看到它們的“背面”。正是因為從天體背面發出的光沿著彎曲的時空傳播,被分散出來的那一部分,就成了人類觀察這類奇妙現象的基礎。

在太陽系中觀測太陽系外的天體,觀測到的位置也會受太陽造成的時空彎曲影響,與真實的天體有一定差別。光在時空中沿著最短的路線傳播,而彎曲的時空中最短的路線自然也是彎曲的。時空的本質還需要人類繼續探索,還擁有很多神奇的現象等待人類觀測、研究。


來看世界呀


首先,眾所周知,至今無實驗證明光子靜止質量為0,只是我們只是推算光子靜止質量為0而已,主要理論依據是:靜止質量是指取一個特定的慣性參考系,相對此慣性參考系,物體靜止,在此狀態下測得的物體質量。運動物體的質量隨著其運動速度增加而增大。速度的平方除以光速的平方,這就是將速度與質量關聯起來的因子。所以如果物體做低速運動,那麼其質量的增加就非常小;然而如果物體運動的速度接近光速,那麼其質量的增加就非常巨大。從公式可以看出,任何速度增加接近於光速運動的物體的質量都趨近於無窮大,因此,實體物體不可能達到或超過光速。

可是,光子質量如果真的為零、那麼大自然為什麼還要使它每秒速度正好為三十萬公里呢?為什麼不是更快或者趨近於無窮大呢?因為光子確實擁有一個有限的運動質量,而非無窮大。


質量的定義就是物質的多少,與它動不動沒有絲毫關係。所以我們要作的就是稱量它。至於用哪個公式那是科學家們的事,但方向性的東西不能動搖。方向性的東西就是它有能量,必然有質量。沒質量的能量存在是個神學問題,而非科學問題。

再有,黑洞質量大到連光都無法逃逸,那麼換言之就是黑洞的逃逸速度大於光速,我們現代物理學認為光速是無法超越的速度,不存在超光速,那麼黑洞的逃逸速度這個數值雖然沒有被算出來,但是肯定是超光速的一個數值,而且不會是無窮大,既然有這個數值存在,那麼,我們現在公認的“無法超越光速、光子沒有質量”的認知絕不是宇宙終極真理,只是我們人類現在的認知極限而已。


逸水居13546460976


提問者只所以這樣問,是把相對論與牛頓力學混淆了。根據牛頓的學說,

當然後來用扭秤又測出了G常數,這讓物理界對牛頓的引力學說是深信不疑。根據牛頓學說,天文學家還成功預測了以前未曾發現的行星。這讓科學家更是把牛頓放在了最偉大的科學家的神壇。其實在那個年代,牛頓確實很偉大,把物理學向前推動了一大截。但是在預測水星時,發現水星近日點進動的觀測值,比根據牛頓定律算得的理論值每世紀快43秒,錯那麼一丁點。這時有個科學家就不放過蛛絲馬跡。這個科學家就是愛因斯坦。他努力想啊想,會不會引力方程式是錯誤的。行星運行是橢圓而非引力學說所呈現的正圓?在一變換思維,是空間變化而非物體之間相互吸引所致。這一思考不得了,不久廣義相對論產生,很好地解釋並準確計算出了水星近日點進動的觀測值。提一句,還錯那麼一小丁點,你要是能解釋了,那麼你是下一個愛因斯坦。

廣義相對論認為:物質間的引力並非由物質產本身產生,而是物質讓時空坍塌,方程如下

根據這個公式,你看看與光有無質量有關係嗎?黑洞的引力太強,使得空間極度彎曲,愛因斯坦預測,其在黑洞中運動還比蝸牛都慢。


癲濟哥


如果你相信相對論是對的,你就該相信空無一物的空間和無形的時間都能被萬有引力扭曲!你就該相信光在扭曲了的時空中速度保持恆定,但運動方向會改變!但相對論真的正確嗎?時空可受弱爆了的萬有引力扭曲,為什麼不受比其大36個數量級的電磁力扭曲?!因為愛因斯坦假設光速不變是不符合客觀事實的。所以才導致物理學的混亂!欲知詳情,可查閱下文:










彭曉韜


如果你在黑洞視界內打開電筒,你會看到光是直的,在外面看來,假如能觀察到的話,會看到你無論從哪個角度照射,光都會彎曲以螺旋方式收斂於黑洞中心。垂直於中心角度除外,空間與時間在那裡極度壓縮,你在我看來,已然收縮N倍,光在裡面看是光速,外面看光速很慢。物質是能量的一種形式,能量以不同密度分佈在宇宙中,造成宇宙時空的各向異性,所謂的直線是不存在的,勾三股四弦五在黑洞附近就會出錯。月球繞地球,地球繞太陽,太陽繞銀河,這個空間該是有多不均勻?黑洞有視界,其實每個質量中心都有個界,這個界實質便是時空不同程度的收縮。地球的視界就是第一宇宙速度。如果存在某種生物生活在光速低於第一宇宙速度的時空,或是以低於第一宇宙速度的粒子來“看″地球,那對他來說地球也是黑洞。或許我們就生活在某種參數的黑洞裡


snnuiyf9


我認為光是一種極其微小再微小不過的會發亮的質量體,從太陽發光射向地球經過廣闊的太空,太空溫度都是很冷,因為發亮的質量體未碰到有任何其它質量體可以產生磨擦生熱,一旦光進入大氣層就會和空氣磨擦生熱,這種磨擦生熱的熱度由空氣吸收傳導散佈於大氣層,所以大氣層越亮的地方溫度越高。所以我認為光本身就是微小的質量組成。黑洞本身一直在旋轉產生一種極大的離心力,只要是物質經過離心力的引力範圍之內都會被吸入黑洞內,因為黑洞底部沒有出口或是出口太小,被吸入的物質無去處就會從漩渦底部噴出吐回入口處飛到太空去了。如果底部有出口,那就有一部分物質飛到另一個宇宙去了,有一部份又被噴出吐回飛到太空去了。人吃了飯之後剩餘的糞必須有出口排洩掉,否則就會被從嘴巴吐出來。有道理沒有道理我也不知道,只是我平常喜歡想為什麼,凡事必有其道理。


David張87338154


答:根據愛氏相對論,光雖然沒有靜止質量,但卻是有動態質量的。也就是,光的靜止質量為0,動態質量為m=E/c^2。所以,黑洞是可以吸引“運動著的光子”的。

這當然只是一個設想,也是相對論的悖論,但它與黑洞猜想並不矛盾。




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