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超光速不存在,投球划弧线,黑洞观测无异常

时间:2023-11-21 理论教育 版权反馈
【摘要】:由于超光速的物体不存在于这个世界,所以无论以多大的力道在史瓦西半径内侧投球,最终都只会划出一道弧线飞向质点附近。图2-2光无法从黑洞逃逸观测地球和太阳附近并不会发现物体停止落下或光折返的异常现象,因为地球或太阳比出现奇怪现象的史瓦西半径大得多。这种被压缩到史瓦西半径以下的漆黑物体后来被命名为“黑洞”。当时的人们仰望夜空时,大概不认为宇宙中由普通物质构成的物体和天体能压缩成黑洞吧。

超光速不存在,投球划弧线,黑洞观测无异常

史瓦西解和研究质点自转的“克尔解”等相对论,是阐述引力场中心及质点周围的时空极度扭曲的解法。

处于极度扭曲时空中的物体的动态,只能用不可思议来形容。坠落运动的物体越是接近质点,通过时间越是扭曲,并且空间延伸。因此,当物体落到距离质点的某个位置时,坠落将会停止。

也许你会认为“怎么可能”?而当时的研究者在听闻这一结论时的反应也和你一样。

坠落停止的位置被称为“史瓦西半径”或“现象的地平线”,它能产生各种超出常识的状况。

比如位于史瓦西半径时,“逃逸速度”会达到光速

所谓逃逸速度,是指以该速度抛出球体后摆脱引力飞向无限远方的速度。根据投球的具体情况能测出该场所的引力。

地球表面的逃逸速度约为11千米/秒,低于该速度的球体很快会因为地球引力落回地面,而超过11千米/秒的话,球体将飞离地球。

当位于史瓦西半径内侧时,逃逸速度将超过光速。由于超光速的物体不存在于这个世界,所以无论以多大的力道在史瓦西半径内侧投球,最终都只会划出一道弧线飞向质点附近。由于光也会被折返,所以从外观测的话,质点就是半径等于史瓦西半径的漆黑圆球(至少当时是如此认为)。(www.xing528.com)

看不见的黑洞如图2-2所示。

图2-2 光无法从黑洞逃逸

观测地球和太阳附近并不会发现物体停止落下或光折返的异常现象,因为地球或太阳比出现奇怪现象的史瓦西半径大得多。

经计算,地球的史瓦西半径约为9毫米,所以假如地球质量不变,半径缩小为9毫米的话,落向这个迷你地球的物体将会中途停止,半径约9毫米的地球表面则是一片漆黑。假如是太阳的话,缩小至3千米左右也能有同样效果。

这种被压缩到史瓦西半径以下的漆黑物体后来被命名为“黑洞”。

当时的人们仰望夜空时,大概不认为宇宙中由普通物质构成的物体和天体能压缩成黑洞吧。他们应该觉得停止坠落,逃逸速度超光速的天体不过是纸上谈兵,并不存在于现实中。

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