光为什么无法逃脱黑洞的引力?

质能等价
良多人说光是没有质量的,但事实上这并不十分精确 。 事实上应该说光是没有静止质量,而是具有动质量的 。
关于这个问题,爱因斯坦在狭义相对论中的质能等价部门有提到,他认为质量和能量其实是一回事,是一个工具的两个方面 。 并且,我们可以用质能方程E=mc^2,来进行换算器 。

光为什么无法逃脱黑洞的引力?

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我们可以举个例子来理解一下,我们可以把你的所有现金当当作是一个整体,那质量和能量就是美金和人平易近币的关系,你有几多钱,其实和你手里的美金仍是人平易近币自己没有关系,即使你全数换当作了人平易近币,你这小我平易近币其实还对应着必然量的美金,我们经由过程把这种转换关系叫做汇率,其实也就是质能方程中的c^2 。 而光良多人喜好叫它纯能量,但它真的没有质量么?按照适才的例子,你也不难发现,光也应该质量,这个质量就是能量出于c^2 。
牛顿的万有引力定律
既然光是有质量的,那么就是可以用牛顿的万有引力定律 。
光为什么无法逃脱黑洞的引力?

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牛顿告诉我们,万物都有引力,这是一种吸引力,地球之所以绕着太阳转,就是因为它们之间存在引力,而且牛顿还给出了具体的万有引力公式,
光为什么无法逃脱黑洞的引力?

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按照万有引力公式,我们知道引力和质量当作正比,和两个物体之间的距离平方当作反比 。 牛顿的这套理论其实描述宏不雅低速的物理学现象极其的精准,不仅如斯,这套理论颠末很多数学家的神级之后还能展望很多天文现象,好比:哈雷彗星的周期,海王星的位置 。
而牛顿在思虑这个理论的时辰,曾经有个闻名的思惟尝试叫做:牛顿大炮 。
【光为什么无法逃脱黑洞的引力?】他就想,若是有个炮弹提高到必然的位置,然后松手,那这个炮弹就是失落在地上 。
若是,有大炮把炮弹打出去,可能会是一个抛物线 。
光为什么无法逃脱黑洞的引力?

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若是我们假设这个炮弹是一个抱负的大炮,这时辰我们让大炮打出去的炮弹快到必然水平,那这个时辰炮弹可能就能绕着地球转圈 。
若是,我们再让炮弹的速度再快一点,那可能就会是下面这样 。
然后再快一点,可能就是下面这样:
光为什么无法逃脱黑洞的引力?

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我们把贴着地面飞的绕圈的速度叫做第一宇宙速度,对于地球来说,这个速度就是7.9km/s,把解脱地球的速度叫做第二宇宙速度,这个速度是11.2km/s 。
光为什么无法逃脱黑洞的引力?

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而黑洞是什么呢?对于黑洞来说,它的第二宇宙速度出格出格大,要大于光速 。 因为光是有质量的,是以它介入到万有引力的感化中,也就会被黑洞给吸进去了 。
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爱因斯坦广义相对论
不外,关于“引力”,今朝的本家儿流的理论其实是爱因斯坦的广义相对论 。 爱因斯坦的理论和牛顿理论最大的分歧在于:时空不雅的分歧 。 牛顿认为活动和引力场是和时候、空间没有任何干系的 。 而爱因斯坦则认为,这是有关系的 。 爱因斯坦在狭义相对论中就同一了时候和空间,认为它们并不是彼此自力的,而应该被并称为时空 。 而光速就是时空的特别属性,光速描述了两个时候之间的时空距离 。

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