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既然光不具有質量,為什麼還會受黑洞引力的控制?


光具有波粒二象性。

光既有電磁波的性質,又有粒子的性質。光子沒有質量,說的是它處於靜止的狀態下沒有質量。但是呢,現實中又不存在靜止的光子,所有的光子都在運動,而運行的光子是有質量的。

那又問:運動的光子為什麼有能量?

光子的本質就是能量,包括質子,電子都是能量,只是質子電子的能量比光子大的多。光子的這種能量實質是以電磁波的形式存在,電磁波就是能量在空間傳輸的一種形式,電場和磁場交替前進。如果說光子靜止了,也就是說電場和磁場不交替了,這時就靜止了,但也就沒有能量,這時,也就可以說沒有光子了,光子消失了,也就不受空間所影響了。

而運動的光子,能量是存在的,也就是能量在空間有不停傳遞,電場和磁場交替前進,光子的前進對周圍空間就會造成影響,這種影響就表現為質量,也就可以說它有質量了。

運動的光子(有質量的光子)就會受到引力的作用。光在大質量的恆星表面經過時,會受到引力的作用而產生明顯的偏移。

就是這麼滴!不知道我說的清楚不?


施郁

(復旦大學物理學系教授)

謝謝邀請。

提問者的思路是從牛頓的萬有引力定律出發,而且只有一個質量概念。在相對論框架里,這都要被更新。

首先,所謂光子質量為零,是指它沒有靜止質量。但是我們仍然將它的能量除以光速平方當作它的總質量。光子能量是普朗克常數乘以頻率。

第二,在廣義相對論給了我們全新的引力理論。在這裡,引力只是時空彎曲的表現。物質的質量讓時空彎曲,從而又影響時空里的物質質量。如果我們用彈簧床墊來比喻時空,一個鐵球放在上面,就會讓它凹陷彎曲,然後另一個鐵球就向它靠攏過去。如果一種智慧螞蟻局限在床墊上生活,它們很可能會總結出,這兩個鐵球之間有吸引力!愛因斯坦以前,我們對待我們宇宙中的引力現象,就類似這種智慧螞蟻。

好了,既然時空彎曲了,那時空里所有物質的運動都不得不受時空彎曲的限制,不管靜止質量是不是零。只有在低速、弱引力的特殊極限下,才退化為牛頓萬有引力定律。

所以光也顯示出被引力場影響。它在彎曲的時空里盡量走直線,但終歸還是要彎曲。在一個球面上,這個盡量走的直線,就是一個大圓。

所以愛因斯坦創立廣義相對論的時候,就預言了光線在太陽附近會彎曲!

黑洞是時空彎曲的極端情況。它是如此的彎曲,裡面任何東西都不能跑出來!


腦洞大開一下:肉眼看到的空間實際上不是一個平整的空間,受到了大質量物體的影響,產生了扭曲,所以光經過的時候,空間是扭曲的,變成了非直線,黑洞的質量極大,空間極度扭曲,於是光一旦進入了這樣的空間,就順著這個空間進了黑洞...........萬有引力實際上應該是一種表象,而是由於空間的扭曲,不應該用簡單的力來解釋。

三體裡面的超光速原理還是很靠譜,百度了一下,不是大劉原創。

宇宙的空間並不是平坦的,而是存在著曲率(曲率為曲率半徑的倒數,曲率

曲率驅動

越大表示彎曲程度越大),如果把宇宙的整體想像為一張大膜,這張膜的表面是弧形的,整張膜甚至可能是一個封閉的肥皂泡。雖然膜的局部看似平面,但空間曲率還是無處不在。一艘處於太空中的飛船,如果能夠利用某種方式把它後面的一部分空間燙平,減小其曲率,那麼飛船就會被前方曲率更大的空間拉過去,這就是曲率驅動。


目前的理論是:光子無靜止質量,但有運動質量。光子不能逃逸出黑洞,不是黑洞引力吸引住光子。 按照廣義相對論,質量巨大的黑洞造成了周圍空間彎曲,而在空間中直線運動的光子因空間的彎曲而改變了運動方向,所以我們看不到了。星際物質在呈螺漩狀墜入黑洞過程中,其被黑洞引力撕扯成碎片時,粒子會發生輻射而產生光子,形成了耀眼的吸積盤,我們通過輻射的能級就能推算出黑洞的大小。譬如我們銀河系中心的巨型黑洞,雖然它與地球之間散布著數千光年厚的瀰漫性星雲,在可見光波段看不見,但可以在紅外線波段觀察到結果。根據科學家演算,我們的銀河系中心黑洞,其直徑達2400萬公里,質量相當於400萬個太陽。


不是光被吸引,而是光的傳播介質被吸引,從而讓光軌跡發生變化。

物質在高能態下與低能態下表現的規律各不相同。

任何一樣物質也許被無窮多外部因素聯繫著,在不同視角下看到的現象更不一樣。


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