光没有质量，黑洞为什么可以吸住光？_ZNDS问答

qx123

光应该不会被吸到奇点这个点去，因为在这个点，光就不会动了，光应该是在视界内、奇点外，绕着奇点不停旋转才对。

很高兴回答你的问题。
前言

我们都知道黑洞是广义相对论最重要的推论之一，现在已经被证实真实存在。根据广义相对论分析，有质量的物体都会引起时空的弯曲，这也是广义相对论对引力本质的诠释。牛顿万有引力的发现，证明有质量的物体之间相互吸引，拿我们的地球为例发射卫星探测器需要达到一个速度，才能摆脱地球的引力作用，这个速度叫做逃逸速度。接下来说我们黑洞，是怎样连光都逃脱不掉的。

（来源网络，侵删）

相对论质量

我们都知道光没有静止质量，但是在相对论理论前提下，光是有质量的，其大小是由普朗克常数乘上频率就是光子的质量，那么黑洞也是一个天体，就是比较特殊，其逃逸速度大于光速，也就是说光不可能射出黑洞，只在视界内部“盘旋”。

（图片来源网络，侵删）

时空弯曲

从本质上来讲引力，根据广义相对论有质量的物体会使时空发生弯曲，这种弯曲的外在表象呈现出引力这种形式效应。黑洞产生的时空弯曲特别大，但是这种时空上的弯曲人类很难理解，跟不会被眼睛看出来，但是光有“直线行走”的特性，光在沿着时空直线行走，但是我们看来就是光被偏折。这就跟光是否有质量没关系了，只是路程被弯曲了。
（来自影片《星际穿越》）
以上只属于自己对这个问题的理解，水平有限。相信聪明机智的读者们一定有自己的看法的。欢迎关注点评互动。

微言浅见，祝好。

我来详细回答下楼主的问题。
楼主的意思是，只有质量的物质和引力有关联，不是这样，能量也和引力有相互作用，很多人从广义相对论的时空曲率来解释，虽然没问题，但并没有触及问题核心。
一、质量和能量的关系
质量和能量是同一物质的不同表现形式，质能方程E=mc^2就体现了这点。现代物理学认为质量和能量是互换的。我们都知道，质量越大隐藏着的能量也越大，比如，汽车和皮球以相同的速度撞击牛，汽车会把牛撞死而皮球不会。相反也一样，能量也可以转换为质量，只是大家不太熟悉。比如：原子核内的质子是有三个夸克组成，但三个夸克的质量总和还不到质子质量的1%，质子剩下的99%来自哪里？其实就是来自夸克之间的强相互作用力产生的能量。
二、质量和能量都是产生引力的源泉
一般科普书籍上都是这么说的：因为质量导致了引力的产生，广义相对论中解释为时空歪曲的结果。但广义相对论也表明能量也是造成时空曲率的组成部分，水星近日点100年43角秒的异动，就是爱因斯坦考虑太阳和水星运动所产生的动能对总引力的贡献，才很好解决了43角秒的异动。可见，不仅有质量物质可以产生引力并受引力作用，物质的另一种形式----能量，也会产生引力并受引力作用。
三、光子具有能量
光子虽然没有静止质量，但具有能量，不然我们就感受不到来自太阳的辐射热能了。所以有能量的光子自然也受引力作用，被黑洞吸引就很自然了。
四、黑洞视界
黑洞视界就是特地为光量身定做的。因为到现在为止，我们观测宇宙的唯一方式就是电磁波，可见光是电磁波的一种（波长在380nm~780nm之间）。所以黑洞对电磁波的绝对控制范围就是我们所能看到到的黑洞范围，即视界。视界以内的光肯定被黑洞引力作用无法逃逸出来，在黑洞内部，空间和时间坐标互换了，光不可避免的朝奇点奔去，至于到奇点后，光是否静止了，现在不知道，按理说，光速运动是光的内秉属性。也许在奇点处光转换为质量或者能量的形式成为黑洞质量的一部分。楼主猜测的光会一直绕着奇点旋转，明显应该不对。
希望和大家交流。

答：这个可以从几个方面来看，都能得到一样的结果。
一、引力的本质

广义相对论指出，引力的本质是空间弯曲，不再是牛顿力学中的“引力”。

一切物质，无论它有没有质量，都会受到空间弯曲的影响。黑洞也是空间极度弯曲的结果，所以也是可以“吸引”光子。
二、光子的相对论质量

光子虽然没有静止质量，但是光子拥有相对论中质量，相对论质量也参与引力作用的，而且光子一经产生，就永远以光速运行，没有处于静止状态的光子。
那么无论从相对论角度来看，还是牛顿力学的角度来看，光子都会受到引力作用，所以黑洞可以吸引住光子。

我们宇宙的物质，最高运行速度是光速，但是黑洞视界内的逃逸速度，超过了光速，所以一切物质都无法逃脱黑洞，光也不例外。

好啦！我的答案就到这里，喜欢我们答案的读者朋友，记得点击关注我们——艾伯史密斯！

光一进入黑洞就被吸引住了，逃不出来。实际上就是由于黑洞无限高的曲率引力，使光也不能逃逸，也就是说黑洞的逃逸速度大于光速。
逃逸速度的大小是由于天体的质量和引力决定的，我们地球的逃逸速度为11.2公里/秒，太阳的逃逸速度是617.7公里/秒，中子星的逃逸速度达几万公里甚至一半光速/秒，而黑洞的逃逸速度则达到30万公里以上/每秒，至于以上多少，可能与黑洞质量大小有关。

所谓逃逸速度就是必须达到那个速度，才能摆脱星体的引力，获得自由穿行于星际空间的能力。达不到逃逸速度，就别想离开。黑洞的引力既然这么大，逃逸速度超过了光速，那光子这个在空间纵横惯了的顽童，也只有乖乖听话，象哪叱被困在玲珑塔中一样，再也施展不出本领。由于人类的观测一切物体都是依靠光线的反射，黑洞里的光线被锁住了，所以就什么也看不到了，在黑洞视界就成了一个空空如也的天区，看起来什么也没有。
既然连光都无法逃逸出黑洞，根据爱因斯坦质能方程光速限制理论，这个世界再也没有能达到光速的物质了，因此黑洞吞噬了一切进入其引力范围的物质，那些东西去了哪里，因为无光，谁也不知道。不过现在又有了灰洞白洞理论，请各位自学，就不在此讨论了。

听我慢慢道来，一步一步解释给你听。
曾经爱因斯坦预言有质量的物体会使周围的时空发生弯曲。类似于在一张摊平的四周固定并且悬空的毯上放一颗铁球，铁球在的位置会让毯凹下去。
于是爱因斯坦认为在真空中直线传播的光在经过太阳附近时会发生弯曲。因为太阳的引力将它周围的时空弯曲了。光沿着弯曲的空间前进。后来在一次日全食时科学家们观察到了太阳背后恒星发出的光，证明了爱因斯坦的理论。

黑洞的本质是体积很小质量非常大的天体。因此在它的事件视界范围里即便物体以光速运动也无法摆脱他的引力。而且在事件视界里的空间在它强大的引力作用下发生高度弯曲。形成了一个闭合的空间。因为是闭合的三围空间所以光一旦进入这个区域就在也无法出来了，也因此事件视界边缘看起来是一个黑色的球体。好比我们把地球表面看作是一个弯曲闭合的二维平面，然后无论你在这个二维平面上如何走你都无法离开。除非你往上跳从第三维度离开。黑洞也是类似道理，掉进事件视界里也许只能从第四维空间离开。

还有前面讲万有引力弯曲物体周围的时空，也就是说时间也受影响。引力越大的地方时间走的越慢。理论上来讲黑洞事件视界里的时间是静止的。但事实如何谁又能知道呢？毕竟人类从没有直接观察到黑洞。

关于光会被黑洞吸住这个问题，我想我们人类到目前为止还有一个问题没有考虑清楚，“即什么是空间，关于空间的大小具体是如何衡量的”。

根据我们现有的爱因斯坦预言的时空发生弯曲的理论我们可以得出，当天体质量较大时，天体周围的空间就会出现扭曲，而光线在经过大质量天体时，光线在我们人类的观测上会出现扭曲。
但是这个理论如果反过来想一想，如果我们处于哪个扭曲的空间内部去观测光线的时候，看到的光线是不是也是扭曲的呢？这个就要引起我们的思考了。很有可能弯曲的并不是光线，而是空间的弯曲导致了某一些规则的改变，而这种改变的规则超出了我们人类的理解能力，这就导致了我们人类出现了错误的观察结论。

同理。黑洞这个天体与我们日常生活中遇到的物体截然不同。

就我们可以推测的结论可以得出，黑洞周围的时间和空间接近无限大，这个规则与地球上的时间、空间规则理论体系是截然不同的。这就导致了我们目前的规则体系无法解释黑洞附近的光运动的各种现象。
那么我们是不是也可以想象一下，事实上并不是光线被黑洞吸引进去出不来，而是光线在黑洞附近接近于无限大、长的空间和时间里传播，至今没有从另一头穿出来呢？
现在是深夜十二点，以上都是我在半睡半醒之间的胡说八道，没事看一看，想一想就结束。明早继续上班。

这和黑洞的引力是有关系的，因为黑洞引力极大，而光在运动中是有质量的，有质量就能被引力吸引，当光到达黑洞的视界边缘时，黑洞的引力会大到让光也无法逃脱，只能掉头转向黑洞里边去，所以黑洞是可以吸住光的。
在黑洞吸引光的过程中，会发生很多奇葩的现象，理论上当光进入黑洞的视界边缘时，其速度是要超过普通状态下的光速的，那么根据爱因斯坦广义相对论来说，这个时候会发生时间倒流的现象，然而时间到流的话，光应该就能逃出黑洞了，所以这也是自相矛盾的，因此，关于黑洞中的世界，可以说我们是一无所知。

首先光是能量的一种传播方式。光源之所以发出光，是因为光源中原子、分子的运动，主要有三种方式：热运动、跃迁辐射（包括自发辐射和受激辐射），以及物质内部带电粒子加速运动时所产生的光辐射。而黑洞就是中心的一个密度无限大、时空曲率无限高、体积无限小，热量无限大的奇点。当一颗垂死恒星崩溃，它将聚集成一点，这里将成为黑洞，吞噬邻近宇宙区域的所有光线和任何物质。根据以上知识，黑洞能吞噬光是正常的。
而对于所问的光被黑洞吸进入这个是属于吸积方面的。当一颗恒星衰老时，它的热核反应已经耗尽了中心的燃料，由中心产生的能量已经不多了。这样，它再也没有足够的力量来承担起外壳巨大的重量。所以在外壳的重压之下，核心开始坍缩，物质将不可阻挡地向着中心点进军，直到最后形成体积接近无限小、密度几乎无限大的星体。而当它的半径一旦收缩到一定程度（一定小于史瓦西半径），质量导致的时空扭曲使得光向内偏折得也如此之强，以至于光也逃逸不出去。

黑洞的质量极大，使得黑洞周围的空间发生极度扭曲。形成空间闭合。
光是沿直线传播的，黑洞产生的光在扭曲的闭合空间里传播，不会传到黑洞外边。

在闭合空间里，人可以看到远处自己的背影。而且有无数个背影在远处，一直到无穷远。

		自动登录	找回密码
密码			立即注册

光没有质量，黑洞为什么可以吸住光？

最新回答