天方正大

答：光的靜止質量為零，但是光具有動質量，而且在黑洞這樣極端的天體面前，牛頓力學已經失效，需要用廣義相對論來解釋。

在牛頓力學中，萬有引力定律描述了兩個物體之間的引力大小，但是牛頓力學只是相對論力學在弱場下的近似，實際上像白矮星那樣的天體，使用牛頓力學描述引力分佈也有著不錯的精度。

但是黑洞的引力實在太強了，只有廣義相對論才能很好地描述黑洞性質，在黑洞內部，空間無限摺疊，所有質量都集中於黑洞奇點處，奇點處的引力無窮大。

在廣義相對論中，空間彎曲才是引力的本質，只是我們把空間彎曲導致的現象，理解成某種力的相互作用而已，實際上這個“力”並不存在。

在空間中，能量和動量的分佈決定了空間的彎曲情況，就如一個重球放置在彈性的懸空地毯上，重物會把地攤壓出一個凹陷來；這就有點類似引力場中的空間彎曲，只過不後者是三維的。

光線在真空中傳播，由於空間彎曲了，所以光線也會跟著彎曲，下圖就是一個方向上，黑洞對周圍光線的彎曲情況（圖片來源於歐洲天文臺官網）。

可以看到，黑洞周圍的光線彎曲十分嚴重，越靠近黑洞的中心，光線彎曲越嚴重，甚至我們能看到黑洞後面發出的光線。

在2019年4月10日，歐洲天文臺發佈了世界上首張黑洞照片，中間暗色區域直徑大約是黑洞視界直徑的2.5倍，由於黑洞強大的引力作用，中間的光線被黑洞吸收，照片中呈現暗色，周圍的發光環，則是黑洞的吸積盤。

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艾伯史密斯

如果根據牛頓萬有引力定律，重力對質量為零的粒子沒有作用，所以重力不會影響光。事實上，根據牛頓的萬有引力定律，黑洞就不應該存在，無論引力有多強，光總是能夠逃逸的。然而，牛頓萬有引力定律只有在某些情況下是正確的，當粒子的速度比光速慢得多和引力很弱時。當研究黑洞的工作原理時，需要考慮更普遍的引力定律，也就是愛因斯坦的廣義相對論。

根據廣義相對論，引力不是一種力！而是時空中的一種扭曲，任何大質量物體都會扭曲它周圍的時空，質量越大，時空扭曲越厲害（上圖）。引力影響任何有能量的東西，廣義相對論中的引力源被稱為應力-能量張量，包括能量密度、動量密度、能量通量、動量通量（包括剪應力和壓力）等。雖然光沒有靜止質量，但它仍然有能量，因此在廣義相對論中會受到引力的影響。因為E=mc2，質量貢獻了大量的能量——所以，質量大的物體有很強的引力場，其他項可以忽略不計，這就是為什麼牛頓引力定律如此有效的原因。

所以當光穿過一個大質量物體周圍扭曲的時空時，看起來是會發生彎曲，但其實只是大質量物體周圍的時空扭曲了，光線在這個彎曲的時空中還是沿著一條直線傳播。光還是走了最短的路徑，雖然看起來有點彎曲，像是影響了光的運動。而黑洞這使空間彎曲成一個點，因此，光其實沿著“直線”進入黑洞的。

上圖的引力透鏡效應的觀測驗證了愛因斯坦廣義相對論的正確性。

總結一下就是：牛頓認為在沒有其他力的作用下，物體會沿直線運動；愛因斯坦接道，是這樣的，但是直線在彎曲的空間中不是直線。

科學閏土

這個問題很有意思，因為很多人都知道黑洞可以將光線吸納進去，但是卻很少有人去質疑為什麼光會被吸納，畢竟光是沒有質量的，是不受萬有引力的影響的。

其實，如果沒有看到這個問題，那麼小才女還真沒意識到這一點，看到後才瞬間明白，光無法逃逸出黑洞的原因，個人的觀點認為，這並不是因為黑洞奇點擁有超大的質量從而使得其視界範圍內擁有無限大的引力而使得光線被引力吸納，進而導致光線無法逃逸的。那麼光線無法逃逸黑洞的根本是什麼呢？那就是時空的彎曲。

有人應該會知道愛因斯坦一個關於時空的預言，那就是其他恆星發出的經過太陽附近的星光會因為太陽引力的緣故而使得光線產生彎曲的現象。這預言的本質就是因太陽質量過大而導致的時空彎曲，後來經過科學的觀察發現，愛因斯坦的這個預言是正確的，大質量天體的存在會使得天體周邊的時空產生彎曲，同樣，在黑洞附近的時候也是如此的。

黑洞的視界之內，由於時空彎曲的弧度已經嚴重到捲曲到了其視界範圍之內，實則光線射進了黑洞視界內後，並非是被黑洞強大的引力吸納的，而是由於其視界內的時空彎曲到光線根本無法再折射出來，而被誤認為光線是被黑洞吸納的假象。其實，光線本身的走向是在時空內傳播，空時怎麼彎曲，光線也就怎麼彎曲怎麼走了。

民科小才女

解釋一

對於光子質量的定性問題，目前科學界主流意見是這樣的：

根據愛因斯坦相對論的解釋，光子不具有靜止質量，也就是題主說的“零質量”；但是光子是具有動質量的，有一個“光壓”實驗就可以對光子動質量的說法進行佐證（光壓即因光的照射對物體表面產生的壓力，1901年由俄國物理學家列別捷夫首次測量到，雖然光壓極其微弱，但仍然能被測量到，這就表明運動的光子是具有動能的，自然也就存在動質量）。

所以，在黑洞強大的引力效應下，具有動質量的光被“吸住”也就不難理解了。

解釋二

也有部分科學家一直反對愛因斯坦相對論中關於“動質量”的說法，他們表示運動的物體會隨著速度增加而質量變大這回事是不可理喻的，他們認為質量是物質的固有屬性，質量不會因為物質的狀態改變而發生變化。

不可否認，這類說法也有一定的道理，那麼如果按照這個邏輯，也就是題主說的“零質量”的光子，如何解釋黑洞吸引光這回事呢？

我想，即使站在這類“零質量”光子觀點的立場上，也還是可以解釋的。

依然是通過愛因斯坦的廣義相對論理論來解釋：

廣義相對論中提到，質量物體會引起其周圍時空的彎曲，質量越大時空彎曲得越厲害。如何理解這種“彎曲”呢，我們可以這樣想象，把一個魚缸裡的水看成是時空，把一團壓縮的海綿看成是質量物體，當把海綿放到魚缸中後，會看到周圍的水（時空）會向海綿匯聚，海綿吸水能力越強就相當於物體的質量越大，這個過程就類似於質量物體使其周邊時空發生彎曲的現象。

那麼對於黑洞而言，因為其質量極大，對時空的彎曲也極為厲害，特別是在以黑洞為中心，向外延伸的某個範圍內（也就是專業術語所謂的：事件視界）時空完全向黑洞縮聚（可以理解為時空在這個範圍內被黑洞彎曲成了一個向內閉合的“球殼”），所以一旦任何物質運動到了這個範圍內，就再也“逃”不出去了，因為這個範圍內的空間就沒有向外的出路。

那麼，按照以上的理解，“零質量”的光就是這樣被黑洞“吸住”的。

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光的零質量是指它沒有靜止質量，但它仍具有相對論質量，畢竟只要用結合質能方程和能量子假設E=hv，即可求出相對論質量。但實際上問題的關鍵點在於：萬有引力定律和廣義相對論是兩種完全不同的引力理論，從本質上二者對引力的描述是不一樣的。

在相對論之前，實際上早有科學家計算過光線被太陽引力吸引而偏折的角度，不過我們要注意：計算的前提是承認光子具備質量的（只需承認光子具備質量，而不需具體的表達式，因為這個質量在計算中會直接消去），也就是牛頓力學中的質量，之後在利用萬有引力定律即可求出偏折角度。

而且有意思的是，利用萬有引力定律計算出的偏折角，和愛因斯坦在廣義相對論完整提出前的計算結果基本一致，雖然過程看上去並不相似，那時愛因斯坦還沒有將時空彎曲的因素考慮在內。

那麼在廣義相對論中，黑洞是如何吸住光的呢？簡單來說，我們不要講引力當做力來看，而是時空彎曲的體現，光實際上都在走所謂的測地線，也就是最短路徑，在平直時空裡，這個路程就是直線，而時空彎曲後，光的路線在我們看來也就跟著“彎”了，雖然從光本身的角度而言，它一直走的最短路徑。

總的來說，牛頓的萬有引力定律只是廣義相對論的弱場近似；與其說光被黑洞吸住，不如說光線掉進了黑洞“迷宮”，永遠走不出來。

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賽先生科普

質量分靜質量跟動質量，宏觀物體兩者無差別，但在微觀領域，兩者差別很大。

光從它誕生的那一刻起那就是以光速傳播的，具有動質量，我們知道光子其實就是特殊的電磁波，它要麼是光速，要麼速度為零。

• 光子以光速傳播時是有動質量，所以也受到引力的影響，自然就會被黑洞強大的引力吸走。
  
• 當速度為零時光子質量變為零，即靜質量為零，這個時候光子發生湮滅，依照愛因斯坦質能方程E=mc^2釋放能量，這些能量又可能變成正負電子對等其他粒子。
  

有初有終

承邀

世界上沒有所謂的曲與直，正如哲學家所說的世界上沒有所謂的對與錯。光束經過特殊情況的時空，為什麼彎曲不見（被吸引）了呢？這個情況不與光束有無質量有關。愛因斯坦這傢伙認為：物質被引力吸引不是因為它具有質量，而是它走入了一個彎曲的時空，是時空導引了它的運動軌跡。那麼是什麼東西引起時空彎曲才與質量有關，認為是質量把時空彎曲了，就象一個鋁球壓凹了床墊。

正因為這一荒唐理論，讓這個本來荒唐的世界更加混亂。從愛因斯坦偏執腦子裡，把直線飛馳的馬車也看成直線運動。其實他忽略了所有馬車行駛在球狀的地球上，無論道路怎麼樣筆直，也是一個圓，就如赤道，在愛因斯坦這個笨蛋眼中是一條直線，但如果我們站在地球之外看赤道，恰恰是一個圓。科學界信奉愛因斯坦胡說光束永遠直行，無需介質傳播，但卻忘記了是時空就是介質，而且這個時空是隨機的，永遠不是平直的。

我們看著直線向前行的汽車離我們遠去漸漸消失看不見了，並不是汽車被地球引力吸入地獄，而只不過是它沿著彎曲地面行駛到海岸線下而己！

世界上沒有直線運動，光束也是。

世界上沒有引力，是特別的時空讓物體改變了運動軌跡。

黑洞不是一個天體，它是一種特殊的空間現象，渺小的人類永遠看不透偉大的宇宙，正如完美的自然永遠不能滿足貪得無厭的人類。

自由媒體

大家都知道，電與磁的關係。用右手拇指向上其餘4指緊握的方式，比作一線圈時，該線圈一旦按4指方向為電流方向通電時，向上的拇指方向為北極，逆拇指指向的方向為南極。

近日全世界公佈的黑洞，與上述電磁的原理所類似，只不過黑洞是一個超大的、永動的、同樣具有超大磁場、超大電流的“線圈”。

有黑洞（黑色區域），其相反方向便有白洞（白色區域）。黑洞是超大線圈的南極，超大的“南極”超快的速度吞噬包括光在內的一切物質。而白洞是超大線圈的北極，其功能與南極等同，只不過方向相反（拋物），相當於人類所見的太陽那樣永不停息地向太空拋出萬丈射線和萬丈光芒。

至於黑白洞的起源，是宇宙大爆炸所形成也能說得通。

本人憑自己的瞎想，胡說一通，讓朋友們一笑了之。謝謝大家！

誠心誠意7234

為敘述方便，筆者把信奉黑洞視界理論的流派，且稱廣相派。以下談幾個要點。

▲黑洞噴流

其一：廣相派的一系列理論，本身就是自相矛盾、互不協變的。既然按視界論，在視界範圍，任何物質與電磁波，一律只進不出，那麼就無法解釋霍金輻射(蒸發)與黑洞噴流。

▲霍金輻射

其二：運動是物質的存在方式，不運動的物質不存在。既然有物質的運動，就必然會激發電磁波與引力波。

黑洞不過是超大恆星的塌陷產物，這個不妨可以信：根據萬有引力定律：F=GMm/R²，引力與天體質量M成正比。

當質量大到突破核外電子的簡併壓，即克服電子電荷(e)與核電荷(Ze或e⁺)之間的庫侖力：F≥ke²/R²=4.35×10⁻⁶N，原子半徑(R=53pm)壓縮到原子核半徑(r≈1.5fm)的尺度，變成中子態，即中子星或黑洞。此時，

原子密度擴大或體積縮小了(R/r)³=4.4×10⁵倍。如此巨大的密度，不但不會出現所謂的玻色-愛因斯坦凝聚態(BEC)或中子湯(soup)，

反而是：中子態下的高能電子繞質子的運動速度極高，由原來的v=0.16c幾乎達到準光速，提高到即便v=c(湮滅速度不太可能)。

此時，中子態屬於超高溫凝聚態，而BEC是超低溫超流態，二者的物理意義截然不同。

核內電子激發的電磁波頻率按光電效應方程：f=½mv²/h=6.18×10¹⁹Hz，屬於典型的伽瑪射線。因此，黑洞至少會輻射高頻電磁波。

這就證明了，所謂黑洞會禁閉電磁波，或者說，電磁波無法被激發出來是一個偽命題。

其三：關於光子究竟有沒有質量。物理新視野認為：光子作為真空場的基本單元物質，其質量恆為電子質量，是制約或維持電子獨立存在的場量子。

只是最大的光子密度比電子密度要小(3.9e-13/2.82e-15)³=2.65×10⁶倍。儀器幾乎檢測不到，所以通常，光子質量就是被忽略了。

其四：說“黑洞密度無窮大”。說明這是一個偽命題，至少有兩個理由。

①密度無窮大，就意味著中子態的質子與電子之間毫無間隙，電子與質子都緊貼在一起而絕對停止了運動，這顯然是荒謬的。

②事實上，質子本體的半徑只有0.0015費米，而作為複合粒子的中子半徑大約是0.15費米，電子也將被高度壓縮，中子態的內空間依然是相當廣闊的。

其五：光子是真空場的場量子，具有真空引力場的所有特性，有萬能吸引力，即可以穿越(當電子能隙較寬)或被吸納在任何物體中。

當然光子也極容易被黑洞所吸納。但是，很難穿越黑洞。

因為中子態中的高能電子運動速度太快，電子能隙太窄，幾乎不可能穿越。

即便是普通的晶體物質，光子也不能穿越。通常，光子只能穿越玻璃體之類的介質。

結論：

1. 黑洞的視界理論，是不可置信的；

2. 黑洞密度無窮大，是一個偽命題。

3. 黑洞的奇點學說，是一個偽學說。

4. 光子有固定質量，只是密度極小。

5. 光子真空場單元，吸引任何物質。

Stop here。物理新視野與您共商物理前沿與中英雙語有關的疑難問題。

物理新視野

這個問法應該是基於萬有引力，你問的光子沒有靜止質量如果能被質量更大的黑洞吸引，這是我對這個問題的理解。

目前有兩種解釋我感覺比較靠譜，第一種是根據萬有引力定律，因為光子是不具備靜止質量的所以根據萬有引力它不具備被黑洞吸引的條件，但是光子在宇宙中處於運動狀態也就是具備運動質量，那麼在光子以運動狀態路過黑洞的時候根據萬有引力定律，質量小的光子會被質量大的黑洞吸引，因為質量大的產生的萬有引力更大光子運動質量小，所以運動的光子產生的萬有引力是吸引不了黑洞只能被黑洞吸引。

第二種是根據愛因斯坦的相對論，根據相對論所說的引力實際上並不存在，引力是具備質量的物體在空間當中造成的時空彎曲的現象，而這種現象在我們看來就叫做引力。那麼現在回到問題，光子在什麼介質中傳播？我想這個問題具體的介質肯定還不肯定，但是目前可以肯定的是光在空間中傳播，那麼光子在空間中傳播那麼在遇到質量足夠大的物體的時候，這個物體造成的時空彎曲就能夠影響光子的傳播，但是實際上對於光子來說它還是在直線中傳播。類似的原理中學有介紹過，就是一個彎曲的水柱然後用手電照射水柱，然後光沿著彎曲的水柱傳播。

關鍵字: 牛頓 科學 力學