黑洞邊緣如果有光子,應該是可以出來的
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黑洞邊緣如果有光子,是可以出來的
有的說,黑洞的質量極大,體積又比較小,因此產生的引力極為強大,甚至連光也逃不出黑洞。
光是有質量的,也受到黑洞的引力,一個光子沿黑洞的引力方向運動,即光子的方向與黑洞的引力方向相同,會如何呢?如果光子沿引力方向運動,按照光速不變原理,雖然光的速度不會增加,但是光子在獲得引力勢能,即光子的動量在增加。速度不變,必然增加的是光子的質量。其實就是光的藍移,即光的頻率在增大,波長在減小。光子頻率一直增大到能量較大時,能湮滅成物質時為止。
反過來想一想,光子沿引力方向從黑洞內部向外運動會如何呢?還是按照光速不變原理,光的速度不會減少,但光子能量或質量會減少,即光的頻率在減小,波長在增大。或者從另一個角度看,光子的頻率在減小,波長在增大,即質量在減少,所受的引力在減小。假設光子在黑洞內部從運動那一刻起,沿引力方向向外走過一段距離L,消耗一半引力質量,即頻率減少到原來的一半。那麼光子繼續向外走,頻率再減少一半,或質量再減少一半,假設引力強度不變,光子依然走L的路程。以此類推,光線頻率再減半,還能走L的路程。大概用不了幾次頻率的減半,光線就可以走出黑洞了。看來黑洞內部如果有光子的話,或能產生光子的話,如果方向對頭,應該是可以跑出黑洞的。問題是,黑洞內部沒有電子、質子,因為這些東西都被壓塌了,看來沒有發出光子的可能。當然,如果光子恰巧方向完全與引力方向一致,光子也是有希望逃出黑洞束縛的,這也許就是所謂的黑洞蒸發的本質吧!只要光子運動方向與黑洞引力方向略有偏差,光子就會被黑洞束縛,再也出不來了。
一個光子沿黑洞引力方向走向黑洞,速度不變,質量增大,即頻率增大,黑洞內部究竟是什麼東西呢?當然是物質了,大概是非常小的物質顆粒,也許就是那些引力子。不知這些物質顆粒對光子有攔截作用嗎?如果不攔截光子,光子會一直前進下去,並頻率逐漸增大,很快會到達黑洞中心,且繼續前進,然後光子頻率會逐漸減小,很快就會跑出黑洞,再然後,會跑出黑洞的勢力範圍。並且與這個光子進入黑洞的勢力範圍時的頻率大小相同,方向不變。當然這種可能性看來是不存在的,原因可能是光子進入黑洞後,質量已經很大了,已經不再呈現光子質量模式了,會轉變成普通物質模式,也就是出不來了。
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