既然光子沒有質量，為什麼黑洞對光會有引力

1樓：鐘銘聊科學

光具有動質量

這個問題，其實涉及到愛因斯坦的質能方程。

至今原因，其實是這樣的，乙個物體的質量其實分兩種，一種叫做靜質量，一種叫做動質量。而光呢？光的靜止質量其實是0，也就是說他沒有靜止質量，很多人喜歡管它叫做純能量。

不過呢，實際上光還是有質量的，這個質量就是動質量。

那具體咋理解呢？

也很簡單，我們都知道炸彈**的原理，**會產生大量的能量，這當中主要就是熱和光，本質上都是電磁波。而**前後，其實質量是有損失的。但咱們其實說的是在乙個開放的地方**彈。

如果，你把炸彈扔到鍋裡，蓋上蓋子。而這口鍋是乙個理想的鍋，意思是它和外界是隔絕的，不會有能量交換。那這個時候，即使**了，這口鍋的前後質量都不會發生任何的改變。

無論這顆炸彈是不是核彈，都是這樣的結果。

所以，愛因斯坦想說的其實是質能等價，而不是質量轉化為能量。因為在他的理論中，質量和能量其實是同乙個東西，只是同一樣東西的兩個面。

也就是說，我們還拿著乙個鍋，把一坨光放到理想的鍋裡面，然後拿到秤上去稱量，那這個也能測出這坨光對應的質量，只不過會非常小而已，那具體多少，是可以根據e=mc^2計算得到。這也就是為什麼，我們說光不具有靜止質量，但卻具有動質量的原因。

萬有引力定律

但通過質量等價，總歸來說，光還是有質量的。於是，我們就可以利用牛頓的萬有引力定律了。這個定律告訴我們，兩個物體之間的萬有引力與這兩個物體的質量成正比關係，而與這兩個物體之間的距離平方成反比例關係。

如果兩者之間都沒有初速度，那他們應該就是下面這樣：

但是，我們知道，光是有初速度的，所以光會在萬有引力的作用下發生彎曲，至少路徑會受到引力的影響。那黑洞為什麼可以吸光的？簡單來說，就是引力巨大無比。

我們可以通過宇宙速度來理解，我們都知道地球存在乙個第一宇宙速度，這個速度可以保證天體圍繞地球轉動。這個速度的大小就是7.9km/s。

這個速速的並不能保證物體逃離地球，所以還有乙個逃逸速度，也被叫做第二宇宙速度。只要大於這個速度，就可以脫離地球的引力。這個速度是11.km/s。

不過地球在宇宙中其實就屬於比較矮小的存在。實際上，對於任意天體，其實都有逃逸速度。而黑洞呢？

就是逃逸速度超過光速的天體。逃逸速度超過光速意味著，達到光速都跑不掉，所以，光如果跑到黑洞附近，也就只能被黑洞裡面去了。

所以，黑洞其實是宇宙中最恐怖，也是最彪悍的天體。

廣義相對論

不過，關於引力的解釋，愛因斯坦其實提出了他的理論，這套理論的普適性比牛頓力學更廣。我們稱之為廣義相對論。在這個理論當中，愛因斯坦認為，我們生活的世界是乙個三維時空，而引力的本質實際上是三維時空的彎曲。

惠勒就曾高度概括過這個理論，他是這麼說的：

物質告訴時空怎麼彎曲。時空告訴物質怎麼運動。

而影響時空彎曲的其實是物體的質量，如果我們把三維時空看成是二維的，那麼三維時空的彎曲就好像是床單被鋼柱壓彎了。太陽就是壓彎了時空，然後地球沿著測地線在運動，這個測地線的概念類似於二維平面的兩點之間的最短距離，它是三維時空中的「兩點之間最短距離」。

而光線經過天體時，其實也是沿著測地線在運動。所以，用廣義相對論也能解釋光線偏折的問題。

而黑洞呢？他其實是可以把時空彎曲到十分恐怖的程度的一種天體。

所以，光其實是因為黑洞把時空極度扭曲之後，光在沿著測地線運動時，掉進了黑洞裡。所以，無論從牛頓的萬有引力定律還是從愛因斯坦的廣義相對論都能解釋光線為什麼會被黑洞所吸收的原因。

2樓：冷侃娛文

光就算沒有質量，但是它有動能，它的發展變化是受引力的影響，而引力可以扭曲空間，光只能夠隨著空間的變化而拓展或移動，黑洞的引力非常的大，所以他能夠吸收光。

3樓：感性的被單公主

光子是非常的輕的，但是不是沒有質量，愛因斯坦的的理論認為，光在運動中會產生質量。黑洞的吸引力太強大了，光無法抵抗黑洞的引力。

4樓：時光匆匆

雖然說光子沒有質量，但是根據質能方程，得到質量和能量等價，那麼光子還是有輕微的質量，黑洞將時空扭曲，光子沿著地線被吸引了。

5樓：挽清夢

光子和光有區別，況且黑洞對於宇宙中的白矮星或者中子星有相對的吸引力，這些星體裡面倘若存在光子的話，那就必然會被帶到黑洞中。

6樓：ang伈

有很多在地球上的解釋，並不能夠運用到宇宙當中，宇宙上面的很多事情都是我們不能夠完美的解釋的，所以需要不斷的去探索。