光没有质量那就没有引力,黑洞是如何吸引住光的?

科学黑洞


光没有静质量,不会受到引力的作用。但按照爱因斯坦的广义相对论,引力场中的时间-空间不再是平坦的而是弯曲的。爱因斯坦早就预言,当光线经过太阳这样的恒星就会发生偏折,爱丁顿等就通过天文观测验证了相对论的预言。对于黑洞这样大质量和强引力的天体,更是会造成强烈的时空弯曲,导致光线因为时空的弯曲而无法逃逸。

黑洞是密度极大的天体,巨大的质量和强大的引力使得其表面的逃逸速度大于光速,包括光在内的所有都无法逃逸。根据相对论,当大质量天体坍缩时,其表面的时空会发生弯曲,一旦坍缩到黑洞这样的致密程度,黑洞就相当于时空中的一个奇点,黑洞表面的时空已经弯曲的连光线都无法逃脱了。

人们也把黑洞周围逃逸速度等于光速的界面称为视界,物质和光等辐射只能从视界外进入黑洞,而无法从视界中逃脱。所以黑洞的视界就是分割线,以内的物质和信息都无法向外传递。除了霍金预言的黑洞辐射之外,黑洞就是这样只吃不吐的家伙。


量子实验室


牛顿的万有引力定律告诉我们,有质量的物体之间会产生引力作用。而光子的静止质量为零,但它们却会被黑洞的引力所束缚住,这用万有引力定律无法解释。而且,万有引力定律也不能预言黑洞的存在。

原因很明显,牛顿的引力理论有局限性,无法解释上述现象,所以还有比它适用范围更广的引力定律。鉴于此,爱因斯坦在1916年创立了广义相对论,这个理论直到现在还是适用范围最广的引力理论。

广义相对论指出,引力其实是物体弯曲时空所表现出的几何效应,而非是物体之间的吸引力。如果一个质量体弯曲空间,那么,即便是没有静止质量的光子从附近经过也会沿着弯曲的空间运动,从而表现出引力作用。当年,爱丁顿正是利用背景星光经过太阳附近所表现出的偏转现象来证实广义相对论。

从广义相对论的引力场方程中可以推导出,宇宙中存在着可以束缚住光的特殊天体—黑洞。由于黑洞的质量都在一个奇点中,这会使周围某一范围内的空间发生极大幅度的弯曲。如果光进入黑洞的弯曲空间中,将无法从弯曲空间中逃脱出来,这样看起来就像光被黑洞的引力吸引住一样。

广义相对论非常成功,它还预言了物体在空间中加速运动会辐射出引力波。在爱因斯坦做出这个预言整整一百年之后,物理学家终于通过双黑洞合并事件直接证实了引力波的存在。


火星一号




问得即是。一直以来,人们都相信科学家说的:“光没有静止质量”。如果光真的没有静止质量,那它也应该没有运动质量了。如果光没有质量,那黑洞是如何吸引住光的呢?



我们应该知道,没有质量的东西,它既不能吸引其他物质,也不被其他物质所吸引。因为物质之间的引力源于电子的极性(异性)电荷力。



光,它本不神秘。神秘的是人类不能直接看到一个个电子。

你不管把光看成什么,但不能忽视掉以下现实状况:光是能够运动的;光子是被其他物质运动所激发运动起来的;光是能够被其他物质(天体)所吸引的;光是能够被物体反射的;光是能够穿透一定厚度物体的;光是能够形成电磁波的;光是能够促成光电效应的(使其他物质上的电子运动起来而成为电流或电磁波的);光反射到人的视器能有光感的;光撞击到人体是能够感觉到它的温暖的。如果你承认以上事实,就得接受光的媒介物是物质的。



光到底有没有运动质量和静止质量呢?回答是:都有。光是由一种看不见的物质——电子所组成的基本粒子流。在诸如化学反应过程中会离析(激发)出大量电子,具有一定密度的电子在向周围空间高速逃窜中产生电子脉动压力波,这就是光或电磁波的一方面来源方式和途径。



光电子在高速运动过程中,如果碰到其他物体,要么被迫返回(反射),要么一头扎进物体内部或穿透该物体。由于普通光是一种电子数量密度和压力动能(速度)处于相对比较低的物质流。它不像埃克斯光那样具有穿透力比较强的运动动能。所以,普通光能够被物体反射,从而给我们带来光和热的感觉。



由此可见,电子运动起来就成为了光,这个光是有质量的。如果光受到其他物体的不断阻挡,光电子最终会停止运动而成为静电子,并附着于物体之上。然尽管这个电子静止了下来,它却依然是有质量的。所不同的是,光电子静止下来后,就不再见到光了,也不能继续称它为光了。也许正因为如此,才把人们搞得误以为光没有静止质量的呢。



光子,无论是处于运动状态还是静止状态,它自始至终是物质,并且是有质量的。所以黑洞能吸引住光。今后如果你继续相信光没有质量。恐怕就连黑洞也不同意嘞。


海门老冯


黑洞不是吸引了光,光严格意义上也不是“直线传播”,引力按照现代科学的解释是“时空弯曲”,光在时空中穿行也自然只能沿着“弯曲”的路线。

黑洞是一类引力十分巨大的天体,在一些大质量天体演化后期,没有任何力量可以抵抗物质的引力受损,当天体直径缩小到“史瓦西半径”,它就会变为一个黑洞。由于黑洞的密度非常大,体积就相对比较小,因此会造成很严重的时空弯曲,使得“视界内”的光也无法逃逸,因为视界内的时空弯曲使得光被“困住”了。所谓视界是指一个事件刚好可以被观察到的那个时空界面。

时空弯曲不是完全的理论,宇宙中的一些现象可以支持这样的说法。在银河系或者其他星系中央地带,可能存在某些质量非常大的天体,造成周围时空弯曲很厉害,于是就发生了一类奇特的现象,不仅可以看到周围一些天体的“正面”,还可以看到它们的“背面”。正是因为从天体背面发出的光沿着弯曲的时空传播,被分散出来的那一部分,就成了人类观察这类奇妙现象的基础。

在太阳系中观测太阳系外的天体,观测到的位置也会受太阳造成的时空弯曲影响,与真实的天体有一定差别。光在时空中沿着最短的路线传播,而弯曲的时空中最短的路线自然也是弯曲的。时空的本质还需要人类继续探索,还拥有很多神奇的现象等待人类观测、研究。


来看世界呀


首先,众所周知,至今无实验证明光子静止质量为0,只是我们只是推算光子静止质量为0而已,主要理论依据是:静止质量是指取一个特定的惯性参考系,相对此惯性参考系,物体静止,在此状态下测得的物体质量。运动物体的质量随着其运动速度增加而增大。速度的平方除以光速的平方,这就是将速度与质量关联起来的因子。所以如果物体做低速运动,那么其质量的增加就非常小;然而如果物体运动的速度接近光速,那么其质量的增加就非常巨大。从公式可以看出,任何速度增加接近于光速运动的物体的质量都趋近于无穷大,因此,实体物体不可能达到或超过光速。

可是,光子质量如果真的为零、那么大自然为什么还要使它每秒速度正好为三十万公里呢?为什么不是更快或者趋近于无穷大呢?因为光子确实拥有一个有限的运动质量,而非无穷大。


质量的定义就是物质的多少,与它动不动没有丝毫关系。所以我们要作的就是称量它。至于用哪个公式那是科学家们的事,但方向性的东西不能动摇。方向性的东西就是它有能量,必然有质量。没质量的能量存在是个神学问题,而非科学问题。

再有,黑洞质量大到连光都无法逃逸,那么换言之就是黑洞的逃逸速度大于光速,我们现代物理学认为光速是无法超越的速度,不存在超光速,那么黑洞的逃逸速度这个数值虽然没有被算出来,但是肯定是超光速的一个数值,而且不会是无穷大,既然有这个数值存在,那么,我们现在公认的“无法超越光速、光子没有质量”的认知绝不是宇宙终极真理,只是我们人类现在的认知极限而已。


逸水居13546460976


提问者只所以这样问,是把相对论与牛顿力学混淆了。根据牛顿的学说,

当然后来用扭秤又测出了G常数,这让物理界对牛顿的引力学说是深信不疑。根据牛顿学说,天文学家还成功预测了以前未曾发现的行星。这让科学家更是把牛顿放在了最伟大的科学家的神坛。其实在那个年代,牛顿确实很伟大,把物理学向前推动了一大截。但是在预测水星时,发现水星近日点进动的观测值,比根据牛顿定律算得的理论值每世纪快43秒,错那么一丁点。这时有个科学家就不放过蛛丝马迹。这个科学家就是爱因斯坦。他努力想啊想,会不会引力方程式是错误的。行星运行是椭圆而非引力学说所呈现的正圆?在一变换思维,是空间变化而非物体之间相互吸引所致。这一思考不得了,不久广义相对论产生,很好地解释并准确计算出了水星近日点进动的观测值。提一句,还错那么一小丁点,你要是能解释了,那么你是下一个爱因斯坦。

广义相对论认为:物质间的引力并非由物质产本身产生,而是物质让时空坍塌,方程如下

根据这个公式,你看看与光有无质量有关系吗?黑洞的引力太强,使得空间极度弯曲,爱因斯坦预测,其在黑洞中运动还比蜗牛都慢。


癫济哥


如果你相信相对论是对的,你就该相信空无一物的空间和无形的时间都能被万有引力扭曲!你就该相信光在扭曲了的时空中速度保持恒定,但运动方向会改变!但相对论真的正确吗?时空可受弱爆了的万有引力扭曲,为什么不受比其大36个数量级的电磁力扭曲?!因为爱因斯坦假设光速不变是不符合客观事实的。所以才导致物理学的混乱!欲知详情,可查阅下文:










彭晓韬


如果你在黑洞视界内打开电筒,你会看到光是直的,在外面看来,假如能观察到的话,会看到你无论从哪个角度照射,光都会弯曲以螺旋方式收敛于黑洞中心。垂直于中心角度除外,空间与时间在那里极度压缩,你在我看来,已然收缩N倍,光在里面看是光速,外面看光速很慢。物质是能量的一种形式,能量以不同密度分布在宇宙中,造成宇宙时空的各向异性,所谓的直线是不存在的,勾三股四弦五在黑洞附近就会出错。月球绕地球,地球绕太阳,太阳绕银河,这个空间该是有多不均匀?黑洞有视界,其实每个质量中心都有个界,这个界实质便是时空不同程度的收缩。地球的视界就是第一宇宙速度。如果存在某种生物生活在光速低于第一宇宙速度的时空,或是以低于第一宇宙速度的粒子来“看″地球,那对他来说地球也是黑洞。或许我们就生活在某种参数的黑洞里


snnuiyf9


我認為光是一种極其微小再微小不过的会发亮的質量体,從太陽发光射向地球經过廣阔的太空,太空温度都是很冷,因為发亮的質量体未碰到有任何其它質量体可以產生磨擦生熱,一旦光进入大气层就会和空气磨擦生熱,这种磨擦生熱的熱度由空气吸收传導散佈於大气层,所以大气层越亮的地方温度越高。所以我認為光本身就是微小的质量組成。黑洞本身一直在旋轉產生一种極大的離心力,只要是物質經过離心力的引力範圍之内都会被吸入黑洞内,因為黑洞底部没有出口或是出口太小,被吸入的物質无去处就会從漩渦底部喷出吐回入口处飞到太空去了。如果底部有出口,那就有一部分物質飞到另一个宇宙去了,有一部份又被喷出吐回飞到太空去了。人吃了飯之后剩余的糞必須有出口排泄掉,否则就会被從嘴巴吐出來。有道理没有道理我也不知道,只是我平常喜欢想為什么,凡事必有其道理。


David张87338154


答:根据爱氏相对论,光虽然没有静止质量,但却是有动态质量的。也就是,光的静止质量为0,动态质量为m=E/c^2。所以,黑洞是可以吸引“运动着的光子”的。

这当然只是一个设想,也是相对论的悖论,但它与黑洞猜想并不矛盾。