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这个问题可以分两部分来讨论。
首先,是关于黑洞的起源问题,黑洞起初是英国地理学家约翰·米歇尔,在1783年提出,他当时提出的想法是如果一颗星球质量和太阳一样大,而直径只有3千公里,那么这颗星球的特定范围内会有巨大的引力,就连光也难以逃脱。
等到20世纪初期,爱因斯坦广义相对论认为引力的本质是质量超大的星体造成它的周围时空弯曲,而且质量越大曲率越大。相对论的提出更是佐证了黑洞的存在。
1919年英国物理学家艾丁顿是爱因斯坦坚实的粉丝,他在日全食时通过观测发现巨大恒星引起光的偏转,当然黑洞同样如此。在恒星中,由于太阳的质量不是很大,造成的时空变形也很轻微,只有距离太阳很近时才能观察到。相对于太阳光,远处恒星的光非常微弱,只有在日全食发生、太阳光线完全被遮挡住时,才能观察到附近恒星光线的偏折。
以上多种理论和实验印证了黑洞的确可以把光吸走,怎么也逃脱不了。
其次,有很多人很了解物理学,他们认为既然光没有静止质量,怎么能被黑洞吸收呢?不是只吸收有质量的物质吗?
那么我们就要从光的性质说起,光在历史上关于它的组成到底是什么,从牛顿时期的波动说,到后来的粒子说,再到目前公认的波粒二象性。无不表明光并不是那么简单的事物。
除此之外,还有了解什么是静止质量与运动质量,还是爱因斯坦的相对论,此处真是无处躲藏呀!物质静止时的质量是静止质量,运动时是运动质量,只是如果在低速宏观的条件下,静止质量和运动质量差别不大,可以忽略不计。但是在高速,比如越接近光速的情况下,质量会变得很大,此时,运动质量就会远远大于静止质量。
光是一种电磁波,也是一个个光子组成,每个光子都带有能量,还是根据爱神的质能方程,质量既是能量,可以得出每个光子的质量,虽然这个质量是极其的微小,但是也是适用于爱因斯坦的广义相对论的。黑洞吞噬了光,相当于吞噬了能量,黑洞的质量也会变大的。
也就是说在黑洞的视界范围内光子是可以是可以被黑洞迅速捕捉的。通过以上两点,可以充分了解为什么没有静止质量的光子会被黑洞吸收了。 |
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