光速雖快,但是黑洞更加可怕!

我們知道黑洞是廣義相對論的產物,雖然當年愛因斯坦不願意承認,但是科學界卻十分願意相信它的存在。

黑洞的可拍,甚至連光都能擄進去。因為它有一個可怕的界限,被稱為“事件視界”。

①在相對論中,沒有比光更快的速度了,這裡是指有質量的物體(或者信息)。其實這個也沒有什麼好說的,在狹義相對論中,它的數學結果就規定了我們連光速就達不到,自然光就成了最快的了。這麼也要注意了,相速度可以超越光速(但是沒有意義),群速度是始終小於光速的(真正包含“信息的”)。

光速雖快,但是黑洞更加可怕!

但是在宇宙膨脹的這個角度來說,它確實有一段時間的膨脹速度超過了光速很多倍,但是這並不違背。因為時空本身就是作為信息的承載體,它的速度不受光速上限的影響。

②在量子力學中,有一個現象被稱作—量子糾纏,相信一部分讀者都知道。講的是兩個糾纏態的粒子,無論相距多遠,其中的一個的行為都會瞬間影響另一個的狀態。這被愛因斯坦稱為”鬼魅般的超距作用”。這就相當於再此種情況下,信息的傳遞速度是無限大。當然了,我們按照相對論的環境來討論黑洞,完全可以不考慮這一點。

光速雖快,但是黑洞更加可怕!

如果吸收對象只是光的話,黑洞對於光有一個臨界距離——叫事件視界

在這個距離以外,光是安全的(當然了,如果光直接朝黑洞運動,那是肯定進去的)。

①在吸收對象是光的前提下,對於普通黑洞,這個事件視界的半徑可以計算出來,是r=2GM/c^2

其中這個G是萬有引力常數,M是黑洞質量,c是光速。這個推導過程還有個純粹的巧合吧,用牛頓的萬有引力定律和愛因斯坦引力方程算出來的結果是一模一樣的,如果嚴格來講,還是用愛因斯坦的方程最合理,因為兩套理論的本質解釋就是不一樣的。

光速雖快,但是黑洞更加可怕!

當然了,這個計算過程,中學生就能憑學到的物理知識算出來了,主要是把黑洞的第二宇宙速度用光速代替,就能得出半徑。

如果吸收對象不是光的話,那可就麻煩了,就我們人類來說,目前能在宇宙中保持的最遠的航天器就是旅行者一號了,速度是還不到20公里每秒,光是30萬公里每秒,除非我們掌握了曲速引擎,否則沒有生還的餘地。

光速雖快,但是黑洞更加可怕!

科學界有提過,我們的銀河系中心可能就是一個超大質量的黑洞。


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