光子沒有質量,為甚麼還會被黑洞困住?

太空笔记
27 位粉絲
21 觀看·2026年2月14日
AI 生成·可能包含錯誤
光子沒有質量,爲什麼還會被黑洞困住?
根據愛因斯坦的相對論,光子是唯一沒有禁止質量的粒子
因此,它也是宇宙中唯一能以光速飛行的粒子
但它同時也是一種很笨的粒子
只會沿着空間中的最短路線,也就是側地線飛行
碰見黑洞也會衝過去,而不是繞過去
而黑洞本質上是一種球形天體,並不是二維的洞
所以,光子在飛到黑洞附近的時候
首先會被黑洞的引力偏轉方向
同時由於黑洞的引力全宇宙最強
已經完成了所在時空區域的閉合
所以,光子繞黑洞飛行也會變成一個閉合的軌道
無法再離開黑洞的引力範圍
進而導致了黑洞本身的黑色屬性
根據愛因斯坦的廣義相對論
引力並不會將一個物體拉向另一個物體
只有從旁邊觀察的時候纔會看起來是那樣
事實上,具有質量的天體會扭曲它們周圍的時空
雖然光總是沿着直線前進
而且它當然沒有質量
不過,在彎曲空間的條件之下
也就是天體的引力井之內
實際上,直線本身會變得相當彎曲
如果光子沒有觸及事件世界
而只是接觸到空間扭曲區域的邊緣
從外部觀察者的角度來看
光子將會偏離其正常的直線軌跡
直到它離開引力井並返回原始的軌道
這就產生了所謂的引力透鏡
事實上不僅僅是黑洞
所有的天體都可以被透鏡化
但這種效果在地球甚至是太陽都是微乎其微的
然而,一旦穿過了事件世界
空間就開始帶有時間的性質
也就是說只能在空間中往前行進
在這個區域裏面
所有的線都是朝着一個方向前進
當光子穿過引力場的時候
它們的行爲就如同具有物理特性的粒子
而且由於光子已經具有物體所能達到的最大速度
也就是真空中的光速
因此,無論給它們多少能量
都沒辦法再移動得更快了
因此,它們在事件世界的另一邊永遠地消失
陷入在自己的物理特性和高度扭曲的空間陷阱裏面
迄今爲止,不論是在理論上還是實際觀測中
都沒有任何物質可以飛出黑洞
雖然霍金輻射也有可能會帶走黑洞的質量
讓它不斷蒸發直至消失
但宇宙中的天然黑洞
霍金輻射極其微弱
至少在宇宙走到時間的盡頭之前都不會消失
所以,黑洞的壽命可以說是無限的
目前距離地球最近的黑洞在1500光年外
太陽系內也沒什麼隱藏黑洞的跡象
天文學家認爲
除非未來太陽系在公轉路上碰見流浪黑洞
否則我們是不會受到威脅的
不過隨着粒子物理學的不斷進步
對撞擊有可能會撞出黑洞
到時候就是驗證霍金輻射的好時候了
因爲質量越小的黑洞輻射越強
人工黑洞可能只存在一瞬間
如果它長時間存在的話
整個地球都會被吞噬
