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引力作用于光吗?

编辑:网友投稿来源:互联网整理更新时间:2021-01-03 09:04:57

这可以通过从几个层面来理解重力来回答。

使用牛顿模型(稍作修改):我想问题是,根据牛顿模型,引力是一种介于两种质量之间的力,而光的质量较小。我们来修改一下,好吗?

引力是一种能量之间的引力。一旦你接受了这一点,就很容易理解为什么光会受到引力的影响。光确实会被引力吸引,引力可以改变光的方向,这已经被实验证明了。

然而,与普通的大质量粒子不同的是,光速不会改变。相反,当光被吸引时,它确实开始获得能量和动量,但它的速度始终保持不变。(我知道这听起来很奇怪,因为我们对少质量粒子的物理学没有太多经验。

现在让我们考虑一下黑洞中的光。黑洞的巨大引力,确实会减少我们光的动量和能量,但它仍然不能改变光速。也就是说,光不应该被黑洞困住,对吧?

这就是我们停止使用牛顿的引力模型,开始处理爱因斯坦模型的地方。

使用爱因斯坦模型(简化):正如很多人已经提到的,根据这个模型,引力根本不是一种力,而是“时空”的“曲率”。注意我怎么说“空间-时间”。时间部分很重要。大多数人都忘记了这一点。抱歉,这些试图解释曲率的图片只是拙劣的类比,如果你真的试图深入思考重力,你会有很多困惑。

引力作用于光吗

他们唯一能告诉我们的就是我们的世界不是这样的。但他们根本没有描绘出正确的画面。我们几乎不可能在脑海中描绘出一幅正确的图景来理解“时空的曲率”,但画出一幅错误的图景也没有任何好处(只会更糟)。

你可以认为质量和能量同时影响空间和时间。质量或能量越多,它们周围的空间就越大。也就是说,太阳附近的空间比地球附近的空间要多一点。

它们附近的时间流逝得越慢,质量(或能量)就越慢。也就是说,在太阳附近,时间过得比在地球附近慢。这就是“弯曲时空”的真正含义。现在你可以看到这些图背后的思想了,凹痕显示了一个被拉伸的空间,但它们也没有显示被拉伸的时间,这就是为什么它是一个可怕的弯曲时空的描述。弯曲的时空是不可能成像的,如果你想得太深,你所画的任何一幅画都会产生误导,会引起混乱。

如果重力不是力,为什么物体会掉下来?答案很简单,他们没有。那为什么苹果会落在牛顿的头上?它没有!相反,牛顿的头撞到了苹果上。信不信由你,这就是现实。我们都在“向上”加速,这就是为什么东西看起来会掉下来,但实际上并没有。

好,现在让我们回到黑洞。如果你接近黑洞,你会得到被拉伸的空间和时间。所以,对你来说,时间过得越来越慢,就像一个遥远的观察者说的我。你的一个滴答会让我的时钟花上几个小时。但当你走得越来越近时,你的生物钟就会变慢,直到有一天,你就被冻住了。直到永远。这就是视界,顾名思义,它是我们宇宙中事件的视界。除此之外,你甚至不能为任何事件指定“何时”。因为任何事件都不会在这个点之后发生,即使我们等待无限长的时间,因为无限的时间膨胀(时间延伸到这个点,它就不会再过去了)。所以从任何遥远的观察者的角度来看,任何东西都不会进入黑洞。

但从你的角度来看,你确实进入了一个黑洞。你不会感到奇怪,因为,记住,重力不是一种力。你觉得你的时钟在滴答作响,你将通过视界。

花点时间想想这到底意味着什么。根据我们(黑洞外的观察者)的看法,有一些事件(发生)永远不会发生,永远不会。但根据参加这些活动的人的说法,它们确实发生了。

我们要怎么调和呢?很简单,事件视界以外的一切都不再是我们宇宙的一部分。它超越了我们所知的时空领域。但是你呢?你看到了什么?你能回到我们的宇宙吗?

当你接近视界时,由于空间的极端拉伸,“视图”将被高度扭曲。你面前的东西会占你的眼光越来越多,而你背后的东西会占你的眼光越来越少。没有人真正知道,你会看到什么,所以下一部分可能不是很准确,但这是我喜欢的思考方式。

随着你越来越接近视界,宇宙的其他部分开始在视界内收缩。在你意识到之前,黑洞已经占据了你的前后视野,你身后的宇宙正在缩小成一个小圆圈。(诸如此类)

引力作用于光吗

想象一下,当你接近视界的时候,这个圆不断缩小,你的视野变得越来越暗。猜猜看,当你穿过它的时候,会发生什么?好吧,如果你猜测,圆将会消失,而你现在将完全进入黑色虚空,那么你是对的。

这是什么意思?记住,黑洞(中心)就在你面前。它长大了,现在占据了你的整个视野。也就是说黑洞的中心无处不在。无论你朝哪个方向看,你现在正朝中心移动。

你现在明白了吗,为什么你不能逃离黑洞,一旦进入视界?不是因为,你被它拉着,不是因为,你没有足够的速度,不是因为你没有足够的能量,而是因为,根本没有向外的方向。

空间被彻底改变了,所有的路径都指向黑洞的中心。不管你做什么,你的未来现在都在黑洞的中心。越过视界的光也是如此。这就是为什么光或任何东西都无法逃离黑洞。
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