問這個問題的人，估計是被牛頓的萬有引力定律誤導了。牛頓的萬有引力定律告訴我們：萬有引力的大小與一個物體的靜止質量成正比。但這個牛頓萬有引力定律是一個靜態的定律，它無法處理動態的情況。

對於光子來說，光子的靜止質量確實等於零。因此，從表面上看，如果我們套用牛頓的萬有引力公式，那麼很明顯，光子受到的牛頓萬有引力等於零。這就是這個問題提出者的初衷，但是這是不正確的。

為什麼？因為前面已經說了，牛頓萬有引力定律只能處理靜態的情況，而光子是靜不下來的，光子永遠以光速運動，不存在靜止狀態。所以，牛頓萬有引力定律不能用於處理光子的萬有引力問題。

對於光子，我們必須使用愛因斯坦的廣義相對論來求解黑洞對光子的萬有引力。這個從數學上來說，就是求解彎曲時空中的類光測地線方程。愛因斯坦一開始就是解了這個方程，然後給出了光線偏折的預言。而愛丁頓領導的天文學家團隊，在日全食的時候，透過天文觀測證實了愛因斯坦的光線偏折的預言，從而證明了廣義相對論是正確的理論。這個歷史過程就可以很好地回答你提出的整個問題。

所以，這個事情也告訴我們，千萬不要盲目相信任何理論可以適用於任何情況下，牛頓萬有引力定律也不例外。

光具有波粒二象性。

光既有電磁波的性質，又有粒子的性質。光子沒有質量，說的是它處於靜止的狀態下沒有質量。但是呢，現實中又不存在靜止的光子，所有的光子都在運動，而執行的光子是有質量的。

那又問：運動的光子為什麼有能量？

光子的本質就是能量，包括質子，電子都是能量，只是質子電子的能量比光子大的多。光子的這種能量實質是以電磁波的形式存在，電磁波就是能量在空間傳輸的一種形式，電場和磁場交替前進。如果說光子靜止了，也就是說電場和磁場不交替了，這時就靜止了，但也就沒有能量，這時，也就可以說沒有光子了，光子消失了，也就不受空間所影響了。

而運動的光子，能量是存在的，也就是能量在空間有不停傳遞，電場和磁場交替前進，光子的前進對周圍空間就會造成影響，這種影響就表現為質量，也就可以說它有質量了。

運動的光子（有質量的光子）就會受到引力的作用。光在大質量的恆星表面經過時，會受到引力的作用而產生明顯的偏移。

就是這麼滴！不知道我說的清楚不？

施鬱

（復旦大學物理學系教授）

提問者的思路是從牛頓的萬有引力定律出發，而且只有一個質量概念。在相對論框架裡，這都要被更新。

首先，所謂光子質量為零，是指它沒有靜止質量。但是我們仍然將它的能量除以光速平方當作它的總質量。光子能量是普朗克常數乘以頻率。

第二，在廣義相對論給了我們全新的引力理論。在這裡，引力只是時空彎曲的表現。物質的質量讓時空彎曲，從而又影響時空裡的物質質量。如果我們用彈簧床墊來比喻時空，一個鐵球放在上面，就會讓它凹陷彎曲，然後另一個鐵球就向它靠攏過去。如果一種智慧螞蟻侷限在床墊上生活，它們很可能會總結出，這兩個鐵球之間有吸引力！愛因斯坦以前，我們對待我們宇宙中的引力現象，就類似這種智慧螞蟻。

好了，既然時空彎曲了，那時空裡所有物質的運動都不得不受時空彎曲的限制，不管靜止質量是不是零。只有在低速、弱引力的特殊極限下，才退化為牛頓萬有引力定律。

所以光也顯示出被引力場影響。它在彎曲的時空裡儘量走直線，但終歸還是要彎曲。在一個球面上，這個儘量走的直線，就是一個大圓。

所以愛因斯坦創立廣義相對論的時候，就預言了光線在太陽附近會彎曲！

黑洞是時空彎曲的極端情況。它是如此的彎曲，裡面任何東西都不能跑出來！

聽我慢慢道來，一步一步解釋給你聽。

曾經愛因斯坦預言有質量的物體會使周圍的時空發生彎曲。類似於在一張攤平的四周固定並且懸空的毯上放一顆鐵球，鐵球在的位置會讓毯凹下去。於是愛因斯坦認為在真空中直線傳播的光在經過太陽附近時會發生彎曲。因為太陽的引力將它周圍的時空彎曲了。光沿著彎曲的空間前進。後來在一次日全食時科學家們觀察到了太陽背後恆星發出的光，證明了愛因斯坦的理論。 黑洞的本質是體積很小質量非常大的天體。因此在它的事件視界範圍裡即便物體以光速運動也無法擺脫他的引力。而且在事件視界裡的空間在它強大的引力作用下發生高度彎曲。形成了一個閉合的空間。因為是閉合的三圍空間所以光一旦進入這個區域就在也無法出來了，也因此事件視界邊緣看起來是一個黑色的球體。好比我們把地球表面看作是一個彎曲閉合的二維平面，然後無論你在這個二維平面上怎麼走你都無法離開。除非你往上跳從第三維度離開。黑洞也是類似道理，掉進事件視界裡也許只能從第四維空間離開。

還有前面講萬有引力彎曲物體周圍的時空，也就是說時間也受影響。引力越大的地方時間走的越慢。理論上來講黑洞事件視界裡的時間是靜止的。但事實如何誰又能知道呢？畢竟人類從沒有直接觀察到黑洞。

這和黑洞的引力是有關係的，因為黑洞引力極大，而光在運動中是有質量的，有質量就能被引力吸引，當光到達黑洞的視界邊緣時，黑洞的引力會大到讓光也無法逃脫，只能掉頭轉向黑洞裡邊去，所以黑洞是可以吸住光的。

在黑洞吸引光的過程中，會發生很多奇葩的現象，理論上當光進入黑洞的視界邊緣時，其速度是要超過普通狀態下的光速的，那麼根據愛因斯坦廣義相對論來說，這個時候會發生時間倒流的現象，然而時間到流的話，光應該就能逃出黑洞了，所以這也是自相矛盾的，因此，關於黑洞中的世界，可以說我們是一無所知。

根據我們現有的愛因斯坦預言的時空發生彎曲的理論我們可以得出，當天體質量較大時，天體周圍的空間就會出現扭曲，而光線在經過大質量天體時，光線在我們人類的觀測上會出現扭曲。

但是這個理論如果反過來想一想，如果我們處於哪個扭曲的空間內部去觀測光線的時候，看到的光線是不是也是扭曲的呢？這個就要引起我們的思考了。很有可能彎曲的並不是光線，而是空間的彎曲導致了某一些規則的改變，而這種改變的規則超出了我們人類的理解能力，這就導致了我們人類出現了錯誤的觀察結論。

就我們可以推測的結論可以得出，黑洞周圍的時間和空間接近無限大，這個規則與地球上的時間、空間規則理論體系是截然不同的。這就導致了我們目前的規則體系無法解釋黑洞附近的光運動的各種現象。

那麼我們是不是也可以想象一下，事實上並不是光線被黑洞吸引進去出不來，而是光線在黑洞附近接近於無限大、長的空間和時間裡傳播，至今沒有從另一頭穿出來呢？

現在是深夜十二點，以上都是我在半睡半醒之間的胡說八道，沒事看一看，想一想就結束。明早繼續上班。

前言

我們都知道黑洞是廣義相對論最重要的推論之一，現在已經被證實真實存在。根據廣義相對論分析，有質量的物體都會引起時空的彎曲，這也是廣義相對論對引力本質的詮釋。牛頓萬有引力的發現，證明有質量的物體之間相互吸引，拿我們的地球為例發射衛星探測器需要達到一個速度，才能擺脫地球的引力作用，這個速度叫做逃逸速度。接下來說我們黑洞，是怎樣連光都逃脫不掉的。

我們都知道光沒有靜止質量，但是在相對論理論前提下，光是有質量的，其大小是由普朗克常數乘上頻率就是光子的質量，那麼黑洞也是一個天體，就是比較特殊，其逃逸速度大於光速，也就是說光不可能射出黑洞，只在視界內部“盤旋”。

從本質上來講引力，根據廣義相對論有質量的物體會使時空發生彎曲，這種彎曲的外在表象呈現出引力這種形式效應。黑洞產生的時空彎曲特別大，但是這種時空上的彎曲人類很難理解，跟不會被眼睛看出來，但是光有“直線行走”的特性，光在沿著時空直線行走，但是我們看來就是光被偏折。這就跟光是否有質量沒關係了，只是路程被彎曲了。（來自影片《星際穿越》）

微言淺見，祝好。

這個是理解不同導致的差異，牛頓的經典力學認為，萬事萬物之間都存在相吸的力量，這個力量叫做萬有引力，但是牛頓到臨終前也沒有搞明白這種力的本質是什麼。

後來根據愛因斯坦的廣義相對論，我們所處的時空並不是真的空的。實際上我們所處的時空是充滿了物質的，我個人更偏向於我們的時空其實是類似於果凍一樣的，2016年6月，人類首次觀測到引力波，就證明了時空真的不是空的，而是有物質存在的，只是我們看不到也摸不著。

我們都知道光沒有靜質量，理論上不會受到萬有引力的影響。但是愛因斯坦認為，質量足夠大的物體，會導致時空扭曲，我們觀測到引力波的原因就是，兩個黑洞合併，質量有了變化，震盪了時空，引力波沿著時空傳播到達地球。

那麼題主的問題就可以解答了，光沿著時空傳播，但是到了某一處質量巨大且時空被扭曲的地方，光的傳播路徑也會隨時空的變化而變化，根據光的路徑。比如中子星周圍的可以讓光呈現出拋物線。而黑洞的質量太大，時空扭曲很嚴重，以至於光的路徑被扭曲成直接指向黑洞表面，所以看起來就像光被黑洞吸引了一樣，時空被扭矩的如此厲害，以至於光沒有了逃逸的時空路徑，所以黑洞就看不見了。

牛頓曾主張光是一種微粒，而荷蘭科學家惠更斯等則認為光是一種波動。兩種對立意見，到麥克斯韋發現光是電磁波（位移電流）之後，波動說似乎完全佔據上風、取得了最後的勝利。但相對論和量子理論又將此問題重新復活，最後的折中方案，就是將其並列起來，成為一個波粒二象性的基本原理。

但無論如何，大家都公認光本身其實就是一種能量的存在方式（所謂光和熱即此意）。那麼根據愛因斯坦質能關係E=mc²，有能量的光子也應該具有質量：m=E/c²，光具有壓力的實驗就證明了這一點。這個質量雖然是動態的（光無法靜止下來），也是一種慣性質量，根據愛因斯坦相對論的等效原理（加速系統等同於一個引力場），慣性質量實際上也等於是引力質量。那麼，具有引力質量的光子，即便是按照牛頓萬有引力定律，必然會受到其他具有質量物質的引力作用。按照相對論，大質量周圍的時空形成彎曲結構，光在其中的傳播路徑，將會與沒有引力場存在的情形有所不同，相對於受到了一定的作用。

黑洞本身不發光，但透過自身的引力對周圍的物質產生作用，形成能量吸積盤而發射出強烈的光和熱。

另外，無論哪種黑洞，其最基本的物理性質，就是具有質量（至少有三個太陽質量），並在周圍形成引力場。當光或任何物質經過其周圍時，如果不落入到史瓦茲半徑內、或視界之內的話，必然會受到引力作用。如果不幸落入了視界之內，則其最後的命運，按照現在的物理學還無從得知。

簡單的說，光是有質量的，不過是動態質量而已。並且，這個質量既是慣性的也是引力性的，所以必然會受到引力場的作用。而黑洞周圍一定存在著引力場，因而包括光在內的各種物質受到其巨大的作用應該並不奇怪。

我們首先來看一下光子，按照物理學中的定義而言的話，光子是沒有靜止能量的，然而我們知道光子是以恆定的速度光速傳播的，所以這就意味著光是具有一定的運動能量的。然而光子是如何來傳播的呢，這就涉及到光的波動性了，其實光子可以看做是某種特定波長波包的運動，所以給定的波長就決定了光子所攜帶的能量。根據愛因斯坦著名的能量質量等價方程，我們就可以計算出光子能量所對應的質量。因為這個質量的存在，所以黑洞就可以對光子產生引力作用。

其實對於黑洞也是非常類似，很大可能存在著轉動質量。我們知道，宇宙間的天體通常都是存在著轉動的，黑洞通常也不例外，因為轉動，所以我們所測量的黑洞質量中，其實有一部分就是轉動所產生的，這個轉動的能量就存在於黑洞的視介面之外，可以透過特定的方式將他們提取出去。然而在通常的情況下，這個轉動質量和黑洞本來的質量是不可區分的，在引力方面的效應是等價的。

光子沒有靜止質量是理想演算法，宏觀世界可以四捨五入的不考慮他的影響，光子有靜止質量，愛因斯坦不背這個鍋，愛因斯坦只是認為光子即使停止了運動，靜止質量也會極其小，對宏觀測量的影響可以忽略。

讓光子沒了質量的是最不該讓它沒質量的量子力學。

我們知道，宏觀世界的很多公式都是在完美狀態下存在的，比如動量守恆，我們是在碰撞後兩個物體沒有一點點角速度的理想情況下計算的，有了比較大的角速度，那隻能用能量守恆公式算了。因為我們把無窮小等價於0，質能方程推的是真空狀態下的質能換算，不在真空下必須後面加上能量損耗的。

量子力學就有點不講理了，你本來研究的就是微觀，你還強行用這個公式去算質量能量，所以會發現量子力學有很多神奇現象。

光子靜止質量＝0，那麼運動的光子有質量了啊，那有動量的光子和有動量的光子可以碰撞嗎，有的話怎麼轉換？有光子碰撞靜止了，那質量也沒了能量也沒了，量子力學敢說能量質量不守恆？量子力學說吸收了光子，你吸收啥了？又沒質量又沒能量。

相對論沒問題，那是在真空中光速傳播不變推來的質能公式，所以真空裡光子可以依靠慣性永遠運動，而且只有他沒有別的光子。

你量子力學為什麼不讓光子停停腳呢？

光子雖然沒有靜止質量，但是光子本身是有能量的，因此，光子仍然有可能會受到引力的作用。這個問題的關鍵在於我們不能還用萬有引力定律來討論相關的問題（做一些簡單的估計還是可以的），更不能直接將靜止質量0就代入到萬有引力的公式裡來估算這個引力的大小。

在廣義相對論中，引力是時空扭曲的一種體現。在這種視角下，天體的運動應該解釋為，在一個彎曲的時空中，物體的運動受到了影響。在彎曲的時空中，不但一般物體的運動會受到影響，光線也會不再沿著直線傳播，這在愛因斯坦的理論提出後不久就得到了驗證，1919 年 11 月，英國皇家學會和皇家天文學會舉行聯合會議，正式宣佈了英國天文學家愛丁頓（Sir Arthur Stanley Eddington）所率領的赴非洲和南美的觀測隊的最終結果及結論，愛丁頓的兩個觀測隊透過在日食期間觀測光線在太陽附近的彎曲，證明了廣義相對論的正確性。

在引力場的作用下，光會去往時間流逝最慢的地方，光線因而並不是沿著直線傳播，而是沿著在彎曲時空中的「測地線」進行傳播，這種效果可以等價地認為是光子受到了引力的作用。

首先關於光的本質，目前我們認為的是光具有波粒二象性，也就是說光既是波，又是粒子。這兩者並不衝突。說到這兒就要講到一個看似不是很出名實則個人十分欽佩的物理學家——德布羅意。作為一個因為興趣愛好而半路出家的物理愛好者，卻發現了物質具有波動性，從而統一了物質和場，成為了波動力學的創始人。德布羅意的發現，將物質和波統一到了一起，也就是說光既是一種粒子，又是一種波。單個光子出現的位置有一定的偶然性，但一旦粒子數目多了，就會服從一定的統計規律了。那說到這兒，就得討論光究竟有沒有質量這個問題了，因為這直接關係到下一個問題的討論。

目前的主流觀點認為光子沒有質量，一旦一個粒子有哪怕一丁點兒質量，它的速度都不會達到光速，因為在無限接近光速的時候，其質量也變得無限大，如果再加速就需要無窮的能量。因此只有沒有質量的光子才可以達到宇宙的最高速度——光速。但光子攜帶能量，根據光子攜帶的能量有公式可以計算光子的質量，攜帶的能量越大其質量也就越大。因此，我們說光子沒有靜質量，只有動質量，我們也不可以把一個光子囚禁讓其靜止，光子必須時刻保持光速運動。

那黑洞是怎樣影響光線傳播的呢？難道是因為光子有質量而將光子主動拉進黑洞裡去了嗎？個人認為應該不是這樣的。根據相對論的說法，引力實際上是時空彎曲的表現，也就是說大質量的物體其周圍的空間本身就不平坦，而光線總是沿著它認為的最短距離前進。這樣，在空間彎曲後光線也就彎曲了。當空間彎曲程度很大的時候，光線前進的最短距離就是黑洞內部了，因此光線就逃脫不了黑洞了。

最後說點自己腦子也沒有轉過彎來的題外話。這個根據高中物理公式很輕鬆得出來的結論到底有什麼問題？自己覺得不對勁但想不出問題出在哪。公式如下:mv²÷r=GMm÷r²，這其中的m，也就是環繞物體的質量是可以約掉的。也就是說和環繞物體質量沒有關係。這個可以作為這個問題的解釋嗎？是不是強引力、微觀、高速狀態不適用？似乎有些不對。懇求各位大神幫忙解惑，不勝感激。

以上大神們回答太精彩了。但我想換位思考來回答這問題，我的人及地球上的產物在地球上初有質量，到太空以至到月球上感覺輕飄飄的，那他(她)們沒質量嗎？那我們可否這麼理解，光子本有質量，可到我們地球就因某些原因就感覺沒質量呢

首先，引力不是力！而是空間彎曲後改變物體自然運動的一種等效描述，天體的運動總是負荷牛頓第一定律的。但是空間彎曲了，直線就彎曲了，這就好比一支螞蟻沿著紙面直線爬行，它走的確實是直線，但是這張紙卻彎曲成了一個圓柱，那麼螞蟻的路線就變成有限但無界，從而它永遠也無法走出圓柱之外。光就是那隻螞蟻，它沒有改變直線傳播的特性，只是黑洞把空間給彎曲成了封閉體，光出不來了。因此我們發現那裡沒有光，什麼都沒有，但是我們會發現那裡有巨大的空間彎曲，以至於讓很多恆星圍繞著一個什麼都沒有的地方轉圈。

牛頓力學中的引力在廣義相對論中是不存在的，引力是空間彎曲後的等效描述。

看了高讚的答案，感覺墨跡的很！

引力在是經典力學裡的概念，既然你覺得光可以被引力作用，那麼這個引力就被理解為真實存在的力了，這個概念出自牛頓的經典力學。

光沒有質量又能被黑洞困住，經典力學顯然不夠用了。就說明經典力學不能解釋黑洞現象，需要新的更加準確的理論，來解釋宇宙現象。

這個時候，相對論明顯更能解釋這個現象。

相對論說，引力不是真實存在的力，是空間勢能的釋放，時間空間，都可以被大質量物體影響，具體的可以用一個球和一塊布來解釋。

所以，不是引力與光發生了什麼，是質量影響了時空，時空裡的一切，都逃不過，包括光。

這跟質量有什麼關係呢 難道不是因為黑洞扭曲了時空 才顯示出對光有引力的嗎？對於光本身來說 依舊是延直線傳播 只不過是路彎了

如果你在黑洞視界內開啟電筒，你會看到光是直的，在外面看來，假如能觀察到的話，會看到你無論從哪個角度照射，光都會彎曲以螺旋方式收斂於黑洞中心。垂直於中心角度除外，空間與時間在那裡極度壓縮，你在我看來，已然收縮N倍，光在裡面看是光速，外面看光速很慢。物質是能量的一種形式，能量以不同密度分佈在宇宙中，造成宇宙時空的各向異性，所謂的直線是不存在的，勾三股四弦五在黑洞附近就會出錯。月球繞地球，地球繞太陽，太陽繞銀河，這個空間該是有多不均勻?黑洞有視界，其實每個質量中心都有個界，這個界實質便是時空不同程度的收縮。地球的視界就是第一宇宙速度。如果存在某種生物生活在光速低於第一宇宙速度的時空，或是以低於第一宇宙速度的粒子來“看″地球，那對他來說地球也是黑洞。或許我們就生活在某種引數的黑洞裡

黑洞不是吸引了光，光嚴格意義上也不是“直線傳播”，引力按照現代科學的解釋是“時空彎曲”，光在時空中穿行也自然只能沿著“彎曲”的路線。

黑洞是一類引力十分巨大的天體，在一些大質量天體演化後期，沒有任何力量可以抵抗物質的引力受損，當天體直徑縮小到“史瓦西半徑”，它就會變為一個黑洞。由於黑洞的密度非常大，體積就相對比較小，因此會造成很嚴重的時空彎曲，使得“視界內”的光也無法逃逸，因為視界內的時空彎曲使得光被“困住”了。所謂視界是指一個事件剛好可以被觀察到的那個時空介面。

時空彎曲不是完全的理論，宇宙中的一些現象可以支援這樣的說法。在銀河系或者其他星系中央地帶，可能存在某些質量非常大的天體，造成周圍時空彎曲很厲害，於是就發生了一類奇特的現象，不僅可以看到周圍一些天體的“正面”，還可以看到它們的“背面”。正是因為從天體背面發出的光沿著彎曲的時空傳播，被分散出來的那一部分，就成了人類觀察這類奇妙現象的基礎。

在太陽系中觀測太陽系外的天體，觀測到的位置也會受太陽造成的時空彎曲影響，與真實的天體有一定差別。光在時空中沿著最短的路線傳播，而彎曲的時空中最短的路線自然也是彎曲的。時空的本質還需要人類繼續探索，還擁有很多神奇的現象等待人類觀測、研究。

答：根據愛氏相對論，光雖然沒有靜止質量，但卻是有動態質量的。也就是，光的靜止質量為0，動態質量為m=E/c^2。所以，黑洞是可以吸引“運動著的光子”的。

這當然只是一個設想，也是相對論的悖論，但它與黑洞猜想並不矛盾。