网易首页 > 网易号 > 正文 申请入驻

有质量才会产生引力,光子没有质量,为何黑洞还能吸引光子呢?

0
分享至

浩瀚宇宙中有无数个天体,在众多天体里,没有哪个天体比黑洞更诡异更不可思议。黑洞,是一个现代物理定律完全无法描述的神秘天体,它的密度如此之大,以至于所有质量都集中到一个无限小的点,也就是奇点上,引力如此强大,可以吞噬一切靠近的物体,哪怕是光都无法逃脱黑洞的“魔掌”。



但这里就出现一个问题。我们都知道,有质量才会产生引力,而光是没有质量的,为什么还是会被黑洞吸引呢?

首先我们来简单了解一下黑洞。虽然现代物理学定律无法描述黑洞的具体特征,尤其是黑洞的内部世界,但我们早就知道黑洞的诞生过程。

黑洞,通常是大质量恒星死亡之后,物质急剧向内坍缩形成的,超强的引力可以把所有物质都压缩到一个体积无限小的致密小点,奇点。



由于黑洞奇点的体积无限小,意味着黑洞的密度无限大,正因为如此,黑洞才会产生超强的引力,以至于任何物体一旦越过黑洞的事件视界,结果就是有去无回,再也不可能逃离黑洞。

光速虽快,每秒可达30万公里,但这样的速度在黑洞面前也显得苍白无力。以光速飞行的物体,恰好可以在黑洞事件视界上围绕黑洞运行,不被吞噬也不能逃离黑洞。如果想要逃离黑洞,就必须超过光速,而超光速在我们的四维空间又是不被允许的。



可以这么通俗理解,黑洞的逃逸速度超过了光速,但我们的宇宙存在光速限制,因此任何物体一旦掉进黑洞,就会被彻底吞噬。

了解了黑洞的特点,我们再从牛顿经典力学来看看万有引力作用。牛顿的万有引力定律表明,引力的大小与质量成正比,与距离的平方成反比。

同时,万有引力定律还表明,引力作用是瞬间传递的,说白了引力是超距作用。



但随着物理学的不断发展,科学家们发现并不是那回事,如果引力是超距作用,会有很多大自然现象无法解释,会产生一系列的矛盾。

时间到了20世纪初,爱因斯坦提出了伟大的相对论,让我们在更深的层次了解了引力的本质。

在广义相对论体系下,爱因斯坦把引力描述为时空弯曲,引力只是时空完全的一种几何现象,说白了引力只是表象,时空弯曲才是本质。而且,质量越大,对周围时空的弯曲程度越高。



这里需要强调一下,网络上对时空弯曲的描述的示意图,很多都有局限性,容易让大家造成误解。很多示意图会把时空弯曲描述成类似弹簧床受到重物压缩的情况,实际上并非如此,示意图的初衷只是想让大家更通俗的理解何为弯曲,其实并不严谨。在太空中并不存在“上下”概念,时空当然不可能向下弯曲。其实时空弯曲的方向是朝向物体的质心。



再来说说光子。我们通常讲的“光子没有质量”,更严谨来讲应该是“光子没有静质量”。因为光子一出生就以光速飞行,没有任何加速过程,而且永远会以光速飞行,因此光子没有静质量。

但根据爱因斯坦的质能方程,光具有能量,而能量也可以表现为质量,因此光子拥有动质量。



光子的动质量虽然很小,但架不住黑洞无限的密度,同样能吸引靠近的光子,让光子有去无回。

而从时空弯曲的层面来理解黑洞吞噬光子的过程,其实会更简单。因为黑洞能无限压缩周围的时空,相当于把时空压缩成一个无限深的“重力井”,而宇宙万物总是会沿着弯曲的时空做测地线运动。



当光子飞行到被黑洞无限压缩的“重力井”时,由于这个“重力井”无限深,虽然光子的速度很快,但怎么飞也不可能飞出去,在无限面前,再快的速度都会显得很苍白。

当然,并不是所有的天体都拥有黑洞那样强大的影响力,一般的天体对时空的影响是很有限的,我们也不可能直观感受到天体引发的时空弯曲,多数情况下只能通过精密的仪器才能观测到时空弯曲。



比如说,利用精密仪器,科学家们早就观测到了太阳附近的光线会发生弯曲,这种现象也被称为引力透镜现象,是广义相对论的有力证据之一,很好地向我们展示了时空弯曲引发的引力透镜。

总结

光子被黑洞吞噬,其实可以用时空弯曲现象通俗理解,就相当于包括光子在内的任何物体掉进了一个无限深的“深坑”里,怎么爬都爬不出来。要想爬出来,理论上只能以超光速飞行才可以,但超光速恰恰又是大自然不允许的!

特别声明:以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布,本平台仅提供信息存储服务。

Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.

相关推荐
热点推荐
老年人的“黄金体重”已公布!不是120斤,而是这个数,对照看看!

老年人的“黄金体重”已公布!不是120斤,而是这个数,对照看看!

新时代的两性情感
2026-02-04 05:05:47
除毛岸英之外,还有哪些领导人与开国元帅的儿子,同样奔赴朝鲜参加了抗美援朝战争?

除毛岸英之外,还有哪些领导人与开国元帅的儿子,同样奔赴朝鲜参加了抗美援朝战争?

文史明鉴
2026-02-02 17:27:14
00后整顿家庭纠纷效率有多高?网友:只看文字就有很爽的感觉哦

00后整顿家庭纠纷效率有多高?网友:只看文字就有很爽的感觉哦

带你感受人间冷暖
2026-01-26 00:10:10
谷爱凌脑出血险丧命!休克5分钟伴癫痫,母亲哭诉:差点醒不来

谷爱凌脑出血险丧命!休克5分钟伴癫痫,母亲哭诉:差点醒不来

叮当当科技
2026-02-02 15:46:05
江西男子骑摩托车回去看自己的老房子,房子已经烂尾20多年:父母不在了,房子没人住

江西男子骑摩托车回去看自己的老房子,房子已经烂尾20多年:父母不在了,房子没人住

好笑娱乐君每一天
2026-02-04 00:25:36
招商银行对得住股东们吗?

招商银行对得住股东们吗?

牛刀财经
2026-02-03 12:43:57
娶了朋友前妻是一种什么样的体验?

娶了朋友前妻是一种什么样的体验?

另子维爱读史
2026-01-13 20:04:40
国米意杯战都灵两重要看点:拯救弗拉泰西 新星托出学阿森纳之蓝图

国米意杯战都灵两重要看点:拯救弗拉泰西 新星托出学阿森纳之蓝图

国际足球冷雪
2026-02-04 07:13:07
伊朗水下导弹隧道突然出现!美军发现不对劲,想撤退已来不及了

伊朗水下导弹隧道突然出现!美军发现不对劲,想撤退已来不及了

肖兹探秘说
2026-02-02 12:37:18
当不成总统了?特朗普“后院失火”,希拉里重出江湖,奥巴马被查

当不成总统了?特朗普“后院失火”,希拉里重出江湖,奥巴马被查

王姐懒人家常菜
2026-02-04 01:05:04
美媒感慨:要不是中国还在反抗特朗普,几乎全世界都向他投降了

美媒感慨:要不是中国还在反抗特朗普,几乎全世界都向他投降了

原梦叁生
2026-02-04 07:06:53
1983年慈禧内棺被打开的罕见镜头,遗骸已经发黑,牙齿仍然完整

1983年慈禧内棺被打开的罕见镜头,遗骸已经发黑,牙齿仍然完整

谈史论天地
2026-02-03 18:25:46
微博之夜开屏看艺人咖位:肖战等于杨幂,王一博稍逊一筹

微博之夜开屏看艺人咖位:肖战等于杨幂,王一博稍逊一筹

阿废冷眼观察所
2026-02-04 03:05:56
加纳乔:在酋长球场赢球很难,但曼联做到了我们也完全能做到

加纳乔:在酋长球场赢球很难,但曼联做到了我们也完全能做到

懂球帝
2026-02-04 00:10:10
输给上海10分!揪出3个“混子”,坑惨了广东队

输给上海10分!揪出3个“混子”,坑惨了广东队

体育哲人
2026-02-03 23:47:13
我被派出所扣押,我问所长:你认识我岳父吗?所长:谁来都没用

我被派出所扣押,我问所长:你认识我岳父吗?所长:谁来都没用

红豆讲堂
2025-07-29 11:26:05
催收电话减少?小心!你可能已被标记为"难啃"客户,背后有隐情

催收电话减少?小心!你可能已被标记为"难啃"客户,背后有隐情

白浅娱乐聊
2026-02-03 18:12:16
从镰仓走出的茶道女神

从镰仓走出的茶道女神

碧波万览
2026-02-04 02:00:03
我升任市长后,参加初恋婚礼被嘲讽,临走时司机一句话全场静寂

我升任市长后,参加初恋婚礼被嘲讽,临走时司机一句话全场静寂

墨染尘香
2025-11-21 19:43:57
单亲妈妈贷款买保时捷,月薪四千,首付刷爆信用卡,每月还八千

单亲妈妈贷款买保时捷,月薪四千,首付刷爆信用卡,每月还八千

没有偏旁的常庆
2026-02-03 07:21:55
2026-02-04 08:07:00
宇宙时空 incentive-icons
宇宙时空
热衷于宇宙和时空探索
12534文章数 96182关注度
往期回顾 全部

头条要闻

美股爆发AI恐慌性抛售 英伟达市值一夜蒸发超8000亿元

头条要闻

美股爆发AI恐慌性抛售 英伟达市值一夜蒸发超8000亿元

体育要闻

“也许我的一小步,会成为中国足球的一大步”

娱乐要闻

大S逝世一周年 S家没通知大S子女惹争议

财经要闻

中央一号文件:扎实推进乡村全面振兴

科技要闻

1.25万亿美元!xAI员工赢麻了

汽车要闻

上汽决定不再等那个“正确答案”了

态度原创

本地
时尚
教育
手机
公开课

本地新闻

云游中国|拨开云雾,巫山每帧都是航拍大片

状态比10年前更好,她到底做对了什么?

教育要闻

家长“强烈要求开放学生成绩”,很多网友都表示支持!

手机要闻

传苹果iPhone 18外观基本沿用现款 将主打2nm芯片升级

公开课

李玫瑾:为什么性格比能力更重要?

无障碍浏览 进入关怀版