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在黑洞中产生的光会发生什么?

编辑:网友投稿来源:互联网整理更新时间:2021-01-04 09:08:20

根据广义相对论,黑洞时空曲线,每一束光在试图尽可能直遵循移动路径看起来弯曲,就像在地球上直接和最短路径的一架飞机从洛杉矶到东京的平面地图上看起来是弯曲的。就像绘制地球平面地图有不同的方法,不同的投影,不同的国家看起来也有所不同,绘制黑洞周围和内部区域的“地图”也有不同的方法。其中一个叫做克鲁斯卡尔-塞克斯坐标。当你画出它时(这被称为Kruskal图),在这样的图像中,时间增加,半径往右,点在黑洞中心的固定距离(r=const)形成一条曲线(双曲线),而所有的光路径(x = ct + const)看起来都是直线。所以在平坦空间中,光路看起来不是弯曲的而是弯曲的,光路看起来是直的。奇点r=0,看起来也像顶部的一条曲线。这个图中的视界看起来像一条对角线。

在黑洞中产生的光会发生什么

在这个“地图”(坐标图)中,你可以选择任何一点,看看光是如何从它移动的,只需要画两条对角线,一条显示向黑洞发射的光的轨迹,另一条显示从黑洞发射的光的路径。你可以清楚地看到,在事件视界内发出的任何光(比如A点)都停留在黑洞内,并且总是在有限的时间内到达奇点(r=0)。对于发射到视界外的光(点B),朝向黑洞发射的光子落在里面,而远离黑洞发射的光子可以无限远地移动,它们可以逃逸。对于发射在视界上的光你可以看到,如果这个方向是严格远离的,那么这些光就会停留在视界上,不偏离它一毫米,它不能逃逸,但不会掉下来。对于从视界射出的任何其他方向的光,它都会落到奇点上。在任何情况下,在视界或视界内部发出的光都不会远离奇点,哪怕一点点。没有可能的道路可以把你引向(离开)。为了逃离视界,你需要移动得比光还快。
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