光一直以光速向前傳播,可為何光逃離不了黑洞?

時間 2023-09-17 23:19:06

1樓:是謝筠

解釋乙個關鍵的概念,什麼是「光錐」。簡單地說,光錐就是光的時空路徑——注意是「時空」,而不是「空間」。即,在某時某地發射一閃光,此後光傳播所經歷到的時空區域就是「光錐」。

換句話說,就是能看到這個閃光的時空區域。當然,這嚴格說是未來光錐。這樣說還是很抽象,舉個1維空間的例子。

這個世界不妨稱之為「1+1維」時空(因為是1維空間+1維時間)。簡單起見,假設光速為常數 v=1。時間 t = 0 時,在空間坐標原點 x = 0 處發生一閃光。

這時,因為光以有限的速度 v = 1 傳播,其路徑就是 x = t 或者 x = t。這裡有兩條路徑,因為在一維空間裡,光能朝「前」、「後」兩個方向傳播。畫在 (x, t) 平面上,光的時空路徑 x = t 或者 x = t 就是通過原點的45度角射線。

這射線就是「1+1維」時空的光錐。如下圖所示,紅色射線就是光錐。在這個「1+1維」時空裡,只有在光錐上的點,才能看到閃光。

比如 (x = 2, t = 1) 這個點,就不在光錐上,也看不到閃光。因為在 t = 1 秒的時候,光還沒有傳播到 x = 2 處。x = 2 處只有在等到 t = 2 時才能看到閃光,於是 (x = 2, t = 2) 這個點正好就在光錐上。

上面這個例子很容易推廣到真實的「3+1維」時空(3維空間,1維時間),只不過這時候射線變成了錐子(當然是3維的錐子),所以叫光錐。所以光錐是時空的乙個截面,維度比時空少一維。光錐的存在正是因為光速有限。

2樓:愈問其

人造衛星也一樣,受到地球重力是要朝下掉的,不過由於地球表面是彎曲的,兩者的彎曲程度相同時就永遠掉不下來了。在愛因斯坦看來,是時空本身彎曲了,物體在彎曲空間中沿著最節省能量的路徑來走,表現得就像是在地球周圍做圓周或者橢圓軌道運動。換成光,也是一樣的,由於時空自身是彎曲的,光沿著最節省的路線(測地線)來走。

在黑洞視界內部,由於時空結構發生了變化,空間中指向黑洞中心的方向與時間方向發生互換。在視界外光或者其他物體沿著最省能量的路線走時,其時空坐標中的時間增大的,物體總是朝未來走的,不會過去。對應到我們這裡,在視界內部,物體總是要向黑洞內部方向走,才最節省能量,因此光最後會掉下去。

所以,一句話,是因為時空結構發生了變化,就像有的朋友之處過的那樣,光跑不出「籠子」,時空這個籠子本身是彎的,光只好跟著彎進去。<>

3樓:今日愛題詩

人是可以在有限時間內走出視界的,如果我們使用運動者身上建起的坐標架的話,你不會感到有絲毫的變慢,空間距離還是那麼長,所用時間也只是黒洞遠離運動者的時間(每乙個運動者當然地認為自己是靜止的).但如果用在無限遠處的靜止的觀測者的時空坐標來看運動者的話,運動坐標架時間軸上的每一瞬間在接近視界時會變換為越來越大的時間間隔。(有人無聊的話可以做個觀測量投影就看出來了,但注意喲,不要用席瓦茲坐標,因為視界在席瓦茲坐標中是個數字奇點)最終無究遠的人會認為運動者將用無窮多的時間走出視界。

一束射向黑洞的光為什麼不能超過光速?

4樓:戶如樂

分類: 教育/科學 >>科學技術。

問題描述:黑洞的脫離速度大於光速,但是為什麼射向黑洞的光不能超過光速?(注:大家都知道相對論的定義,但是最好不要用相對論來解釋,否則就沒意思了……

解析: 根據相對論的原理光速是唯一不變的量其他任何量都是可變的(包括質量,長度,時間等)光被黑洞吸引它的速度肯定是要增大的,但為什麼說它不變呢,就是因為光速永遠都是定值,它的速度大了,時間的速度也快了所以他們的比值是不不變的。如果光到達了黑洞那麼他是靜止的,但光速還是不能變所以時間也停止了。

黑洞把光吸引進去時,光的速度還是光速嗎?

5樓:乙個人666啊

我們在日常關注新聞的時候,一定聽說過黑洞這個名詞。黑洞就是存在於宇宙空間當中的用,天氣具有非常強大的吸引力,黑洞具有非常高的質量,甚至乙個黑洞,可以相當於數十個地球,一切接近於黑洞的物質,都會被黑洞所吸收。我們日常提到黑洞那麼所給我們的感覺,就是毀滅黑洞是會**的乙個宇宙天體,當年的霍金也是提出了這個預言,黑洞不是平白無故就自己產生的黑洞的產生,相當於乙個中子星產生的過程,當某乙個恆星,在準備滅亡的時候核心的字沉重,你會迅速的收縮產生強大的**。

當所有的物質都變成乙個個中子的時候,那麼這個恆星也被壓縮成了乙個密實的實體,在這個有限的空間當中,中子被擠壓而變成粉末,剩下來的密度難想象的物質,就形成了我們所知的黑洞。那麼如果我們的光被黑洞吸引進去的時候光的速度還是光速嗎?做我們應用乙個物理模型來說的話,光在被黑洞吸引的時候他就受到了乙個吸引力,那麼在黑洞的這個方向上,他就有了一定的加速度,那麼,他在速度上就會變得更快,所以光的速度已經超過了光速。

簡單來說,就是這個光收到了其他力的作用,而導致光被吸收,因為光帶以光速運動的時候,他是會產生乙個作用力,所以黑洞能把光吸進去說明他的吸引力比光速這個作用力還要大,所以才能把光吸進黑洞,當光被吸入過程當中,光的速度甚至可能超過了光速。 如果我們在看流浪地球的時候就看過,他們那個飛船被木星所吸引,這也是同樣的道理,質量更大的物質會具有非常強大的吸引力,他會強迫你改變運動方向。<>

6樓:史蒂芬斯

應該不是光原來的速度,因為當黑洞把光吸進去的時候,黑洞中的介質和黑洞外的介質是不同的。

7樓:巨集盛

是的,這樣說法是非常正確的。而且真空中的光速其實是不會變的。黑洞有的時候也只會影響光的傳播路徑。

8樓:巨蟹阿斯頓

並不是。如果這個時候光遇到了黑洞這個時候他的效能會發生特別多的改變,而且它的效能也會下降很多。

光為什麼不能從黑洞中逃脫?

9樓:唐婉姐姐的時尚

這個其實非常的簡單,並不是黑洞讓光變慢了,或者把光吸住了,其實,光只是被困住了。

對於光為什麼不能從黑洞中逃脫呢之話題,我個人的觀點認為,恆星系與黑洞都是存在於宇宙之中獨立執行的自然天體,它們之間雖有聯絡,但它們是一種互不干涉的狀態。為什麼會這樣說呢?

二方面,黑洞是存在於宇宙之中獨立性執行的自燃天體,是包裹著宇宙數之不盡恆星系之間的外圍空間,作用於恆星系獨立運動與變化的平衡,是宇宙所有恆星的光都無從到達的暗物質和暗能量執行的網狀天體,並能在宇宙所有恆星系自轉運動的情況,使黑洞天體產生巨大高速的對流和漩渦運動現象,並產生物理透鏡現象,會使宇宙所有恆星發出的光都失去了穿透性,遮蔽了任何光的透入,而形成所謂的「黑洞」天體現象。

二方面,黑洞是存在於宇宙之中獨立性執行的自燃天體,是包裹著宇宙數之不盡恆星系之間的外圍空間,作用於恆星系獨立運動與變化的平衡,是宇宙所有恆星的光都無從到達的暗物質和暗能量執行的網狀天體,並能在宇宙所有恆星系自轉運動的情況,使黑洞天體產生巨大高速的對流和漩渦運動現象,並產生物理透鏡現象,會使宇宙所有恆星發出的光都失去了穿透性,遮蔽了任何光的透入,而形成所謂的「黑洞」天體現象。

二方面,黑洞是存在於宇宙之中獨立性執行的自燃天體,是包裹著宇宙數之不盡恆星系之間的外圍空間,作用於恆星系獨立運動與變化的平衡,是宇宙所有恆星的光都無從到達的暗物質和暗能量執行的網狀天體,並能在宇宙所有恆星系自轉運動的情況,使黑洞天體產生巨大高速的對流和漩渦運動現象,並產生物理透鏡現象,會使宇宙所有恆星發出的光都失去了穿透性,遮蔽了任何光的透入,而形成所謂的「黑洞」天體現象。

由此可見,恆星系與黑洞都是存在於宇宙之中獨立執行的自然天體,它們之間雖有聯絡,但它們是一種互不干擾的狀態,所以,光不能從黑洞天體中逃脫。不知這樣的回答是否準確?

10樓:人能科技探索

黑洞是由於大質量的恆星塌縮而成的,具有極大引力,而這種引力導致了黑洞內部的空間發生了扭曲,光在扭曲的空間中運動,等於進入了乙個迴圈的空間中,所以無法逃脫。

11樓:技術小輝

因為黑洞的引力非常強大,能夠吞噬光線,所以光不能從黑洞中逃脫。

12樓:小九七

黑洞的引力太強大,吸引力超過光速,所以光也無法逃出黑洞的範圍。

光遇到黑洞時還直線傳播嗎?

13樓:分享社會民生

不可以。對的,不僅黑洞周圍空間有顯著的彎曲,太陽等恆星周圍的空間也是彎曲的。愛因斯坦的廣義相對論預言存在黑洞。

1916年,史瓦西指出:如果把太陽壓縮成半徑不到3公里的球體,外部觀察者就再也看不到陽光,形成現代意義上的黑洞。

黑洞「吞噬」天體,「進食」大量物質時,會「打嗝」,「吐出」高速等離子體噴流。霍金也說在黑洞視界上會憑空產生一對對粒子,負粒子進入黑洞,正粒子被噴出。至於動力,乾脆歸於磁場。

14樓:小壞蛋寬

傳不出去了,由於光也是一種粒子,所以按照物質運動的規律,光遇到黑洞會轉彎圍著黑洞轉。

15樓:網友

不能,因為黑洞奇點接近無限大的引力使得黑洞視界內的時空產生極度的扭曲,它的空間象彎彎的溝槽,光子只能沿著扭曲的空間路線行走,所以它不能直線傳播。即使不在黑洞裡,光經過大質量的恆星附近也同樣會彎曲行走,廣義相對論裡已經說得很清楚了,也得到很好的實際觀測的證明。

16樓:

不要說黑洞,任何天體都會在其周圍形成引力場,進一步使空間發生扭曲。

光在經過天體附近時,由於空間扭曲,會改變方向。

這一點很早之間就已經證實了。

最近,好像又直接檢測到了空間的引力扭曲現象。

光的傳播,光速是如何被發現的?

17樓:遊戲宅星宇

三、光速是宇宙萬物的速度極限,它是時空的基本性質 。光速是宇宙萬物速度的極限,光速的速度是有限的,所以科學家可以用光年衡量距離,也能衡量時間,為什麼說可以衡量時間呢,通俗講物體離我們越遙遠(光年計算),如果能夠觀察到以光速的角度可以定義為過去。

18樓:曉月山河

光速是通過最嚴密的科學裝置發現的,這些裝置可以檢測出光子的移動,這樣就可以發現光速了。

19樓:陽光的

光速是科學家通過嚴密的計算而算出來的,光速是用位移除以時間而得到的,非常嚴密。

20樓:會做飯的來福福

是由丹麥天文學家羅默利用木星衛星的成蝕發現,經過無數代人的努力和跟進,不斷一點點修繕,終於將光束一年所走的長度成功的測量出來。

光速很快,那麼光速能夠在黑洞中穿梭嗎?

21樓:漁家小仙

幾年前,美國的天文學家們在研究系外星體時無意間觀測到一種特具攻擊性的怪異天體,這種天體執行的速度非常快,足以與光速匹敵,甚至超越光速,可以在宇宙中恣意妄為地縱橫穿梭,所經之處,能將所遇到恆星和行星盡數「吞毀」,並將附近的天體撕毀成碎片。這種怪異而令人驚悚冒冷汗的怪異天體如同宇宙中的孤獨流浪者,不屬於任何星系星族,也不受任何天體引力的約束,自由至極,猖獗之極,如同已經完全擺脫出了宇宙法則的天外來客,藐視一切,為所欲為。

美國著名天文學家卡爾。塞沃林博士,是專門從事天體學研究的科研工作者,當他借助天文裝置觀測到這種怪異的天體時,感嘆道:「這是我在天文學的生涯中所觀測到的最怪異的天體,我從未見過如此可怕的宇宙怪物,它比黑洞還要可怕十倍。

>剛開始的時候,天文學家們都把這種「怪物」當成了宇宙中的「黑洞」,因為它與「黑洞」的一些特徵極為相似——同樣可以「吞噬」任何天體並能將其撕得粉身碎骨,同樣可以扭曲時間和空間。但不同的是,這種怪異的天體完全可以以光速執行,甚至遠超於光速,因為當它某一時間在宇宙中的某個星系坐標附近時,下一秒可能消失得無影無蹤,而當恰好觀測另乙個相距幾百光年的星系團時,你會發現這種怪異的星體不知通過什麼方法突然跳躍到這裡來了。

還有乙個與黑洞不同的地方是,這種怪異的天體似乎沒有任何引力,也就是說它好像沒有任何質量,所以它不受任何天體的影響,也不受黑洞的約束,然而卻有著跟黑洞一樣扭曲時空的本領。

有研究者進行過計算:如果該天體的執行速度完全以光速計算的話,那麼再過8000年就會到達我們這個太陽系。到時候它會仁慈地放過我們嗎?當然,8000年之內,或許人類早已離開地球了。

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