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为何黑洞能把光线吸进去?光速是人类认知的最快速度吗?
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发布时间:2019-02-08加入收藏来源:互联网点击:
为何黑洞能把光线吸进去?光速是人类认知的最快速度吗?
回答于 2019-09-11 08:43:50
回答于 2019-09-11 08:43:50
首先,凡是有质量的物体之间,都存在引力作用,这种引力就是大家熟知的万有引力。万有引力最先由牛顿发现,地球绕太阳,月球绕地球做圆周运动而不离去,就是万有引力的作用。平时我们见到的物体也存在万有引力,但由于这个力太小了,以至于我们很难觉查。
光由光子构成,其静止质量为零,但世界上没有静止的光子,而运动的光子是有质量的。
对于光速,其实准确地说,应该是最大相对速度。
黑洞是天文物理上非常特殊的天体,其质量极大,体积极小,所以它对它周围物体产生极大的引力,离它越近,引力越大,以至于光子都被吸住而不能逃离。
现在人们对黑洞的了解还很少,黑洞的研究一直在进行中。
回答于 2019-09-11 08:43:50
要解答题主的问题,要分别解释相对论对于空间的描述、引力的本质、黑洞对空间的扭曲效果、黑洞如何把光线吸进去,已经对于光速是最快速度的定义,以下做详细说明。
相对论对空间的描述
在爱因斯坦看来牛顿的万有引力定律并不适用于所有的事物,它只适用于跟地球环境相关的经典力学体系,根本就不符合相对性原理。为此爱因斯坦相对论中提出了一个非常颠覆人的观点那就是时空弯曲。
引力的本质
在爱因斯坦的狭义相对论里面,它针对宇宙的运作模型提出了自己的概念,那就是引力在本质上或许就不是力,而是一种几何效应。爱因斯坦和相当多的科学家认为我们的宇宙其实就是一块巨大的薄膜,所有的天体都被平放在这个薄膜上面,由于每个天体自身所携带的质量他会对这块薄膜产生向下的压力,这个压力就使得薄膜向下凹陷产生对周围的拉力。这就是所谓的引力。
爱因斯坦认为正是因为天体的质量改变了宇宙的空间结构才使得所有的事物都具备了所谓的引力,这就是真正的宇宙万有引力定律。
黑洞对空间的扭曲效果
黑洞就是中心的一个密度无限大、时空曲率无限高、体积无限小,热量无限大的奇点和周围一部分空空如也的天区,这个天区范围之内不可见。依据爱因斯坦的相对论,当一颗垂死恒星崩溃,它将聚集成一点,这里将成为黑洞,吞噬邻近宇宙区域的所有光线和任何物质。
根据相对论的解释,当一个有质量的物体体积趋于0时,其引力会达到无法想象的地步,从而改变空间,导致光都无法在其空间里逃避,进而形成时空扭曲。
黑洞如何把光线吸进去
广义相对论认为时空不是平整的,这一现实导致了引力这一成果,而时空中的质量和能量是导致时空不平整的原因。黑洞就是一个大的质量体,它使时空发作曲折,导致光线在曲折空间里沿测地线运动。测地线是空间中两点之间的最短或最长路径。
光线在曲折时空中要沿着测地线运动,其直观成果就是,光线在大质量天体周围不再沿着直线行进,而是会发作曲折。黑洞使时空发作曲折,越接近黑洞,时空的曲折程度就越大,这样,四维时空中测地线在三维空间中的投影也就越曲折。当光线通过黑洞邻近时,其在三维空间中的运动轨道会发作曲折,离黑洞越近,曲折程度越大。一旦间隔小于一个边界(这个边界被称为黑洞的事情视界),光线就曲折成圆形,永久绕着黑洞旋转。这也就是说,黑洞吞噬了光线。
关于光速是最快速度的定义
光速是指光波或电磁波在真空或介质中的传播速度。真空中的光速是目前所发现的自然界物体运动的最大速度。
在相对论中,对于光速不可超越有两个很重要的前提条件,一个是具有静止质量的物体,另一个是运动速度,即一个具有静止质量的物体,运动速度不可以超越光速。
如果脱离具有静态质量及运动速度这两个限制条件,宇宙中是有很多现象是可以超越光速的。例如宇宙的膨胀速度,例如量子纠缠的速度,例如曲率引擎驱动飞船的飞行速度等。
以上是我对问题“为何黑洞能把光线吸进去?光速是人类认知的最快速度吗?”的回答,欢迎大家在评论中与我交流讨论。
回答于 2019-09-11 08:43:50
我说简单一点,黑洞有强大的引力场,按照广义相对论,它周围的空间就会弯曲,光实际上在曲面上传播,所以我们看到的就是黑洞把光“吸”过来了。光速是目前已知的自然界中最快的速度
回答于 2019-09-11 08:43:50
由此可见速度才是引力的开始,黑洞不是静止体的黑洞,如是个超级旋转速超于光多倍速度反应恒星,所以連它本身反应产生光芒都被自身旋速吸引着,发射不出黑暗一个。只有在中心位置旋速低反应光芒才发射如出。黑洞自旋速度太高,所以没有象太阳一样光芒四射,所以它是密质反应恒星,黑色旋压才是最大引力魔鬼。
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