光没有质量，黑洞是怎样把它吸住的？ _小知识

在2019年4月10日，发布了人类拍摄到的首张黑洞照片——位于5500万光年外的椭圆星系M87的中间黑洞。照片中的黑洞固然略微恍惚，但依然看得出与理论计较惊人一致，在近似十级美颜的恍惚图像下，中心的暗影依然清楚可辨，而黑洞就在这个暗影区域里面。

这张照片表白理论是对的，确实存在光无法逃离的黑洞。那么，黑洞是若是吸住零质量的光的呢？
光的相对论质量
按照狭义相对论，光没有静止质量，凡是具有静止质量的工具都无法达到光速。不外在颁发狭义相对论后两年，爱因斯坦就发布了一条光的能量计较公式：E=hv 。公式里E是光子的能量， h是普朗克常数， v是光子的频率。这公式里可以看出，当光子的频率越高，能量也将越高，光子的能量与其频率当作正比例关系。

当把上述的光子能量公式与质能公式归并则获得：E=mc^2=hv，移项后获得公式：m=hv/c^2，这就是光子的质量，但并非静止质量，而是相对论质量，与静质量相对，您也可以把它理解为光子的动质量。
什么？牛顿万有引力理论也会发生光线弯曲？
既然有了质量（相对论质量），光子天然是会受引力影响的，所以，按照爱因斯坦给出的光子相对论质量，大师即利用牛顿的万有引力理论，也能获得光被大质量天体（如太阳）吸引的成果，这将导致，即使在牛顿理论系统下，光的行进偏向也会被大质量天体（如太阳）改变，也就是说光线会被弯曲！

没有引力，是空间弯了
而爱因斯坦在颁发狭义相对论十年后，又提出了一套全新的引力理论——广义相对论。它用时空弯曲取代了引力，认为引力只是时空弯曲的一种外在表示，引力的素质就是时空因物质的质量而发生的弯曲。行星并非被太阳的引力吸引而绕太阳做圆周活动，而是太阳使四周空间发生弯曲，行星沿着弯曲的空间做测地线线活动。

是以，按照广义相对论，光子并不是被大质量天体（如太阳）的引力吸引而导致行进路径发生弯曲，而是太阳四周的空间自己因太阳的质量而发生了弯曲，光颠末弯曲的空间而导致行进偏向发生改变！

两种引力理论的尝试判决——日全食星光偏移尝试
那么问题来了，既然两种理论都能获得光线被弯曲的成果，那我们怎么知道它们哪个理论才是准确的呢？谜底是：它们固然结论都一样——光线城市发生弯曲，但成果却纷歧样——光线弯曲的水平纷歧样。按照广义相对论获得的光线弯曲水平比万有引力理论获得的光线弯曲水平更大。是以，科学家就可以据此进行天文不雅测，以获得的不雅测数据来判定这两个理论哪一个更精确。

因为一般的小质量天体（如行星）相对于光子的活动速度来说，质量都太小了，因为活动速度越快，被统一质量天体在统一距离上偏转路径的水平就越低。是以要进行验证光线弯曲就需要像太阳这样质量的天体。然而太阳的光线太强烈了，底子无法对从其旁边颠末的光进行不雅测。不外科学家很快想到了一个法子：日全食时进行不雅测，因为日全食的时辰，太阳光会被月球完全遮挡，导致天空也变得漆黑，这样，我们就可以测量它四周的星光了。

光没有质量，黑洞是怎样把它吸住的？

猜你喜欢