光没有质量,怎么能被黑洞吸引?

来源: 知道日报

发布日期: 2016-05-19

光子无静止质量,但因大质量物质使时空弯曲,光线沿弯曲时空前进,看似被黑洞吸引。引力透镜效应解释了这一现象,爱因斯坦相对论预言并证实了此现象。

光子是没有静止质量的,它们经过黑洞的时候并不是说被吸引进去,而是由于大质量的物质能够使时空弯曲,使得光线只能沿着弯曲的时空前进,看起来就像被吸过去一样。能解释这个现象的可以来看下引力透镜效应。实拍下的大质量天体产生的引力透镜效应照片当光源在一个质量物体后面经过时的模拟场景。这里我们看到的是一个巨大的物体扭曲了光线。

这已经被爱因斯坦的相对论所预测并且证实了,即使只有我们太阳这样的质量也能产生如此效果,当然比那些更大质量的天体相比效应要小些。大质量天体产生引力效应的示意图正如你所看到的引力效应图,质量巨大的天体并不会使所有光线消失。它只是将时空弯曲了,这样原先的一个光源看起来就像一个圆环了。

黑洞的边缘称之为事件视界,再往里引力变得巨大使得空间弯曲到向黑洞里面,即任何方向都是朝向黑洞里面的,以至于任何东西都无法逃脱出来,光线也是沿着黑洞弯曲的空间向里面无法出来。这样穿过黑洞事件视界的光子就无法到达我们的眼睛,所以我们看不到光线,也看不到黑洞。而在黑洞视界的外面尽管时空也是被弯曲,但由于弯曲效应不是很强,光线还能再逃逸出来。所以在这里,我们看到了引力透镜。

我们仍然可以看到光线到达我们的眼睛里,它只是前进路径被改变了而已。所以我们不能从直觉即空间是平直的来理解这个效应,在大质量天下的作用下时空是可以发生弯曲的,一切的东西都是在这个弯曲时空运动的。

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