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1 # 愛因斯坦也是民科二
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2 # 科學矩陣
嚴格來說,你這個問題與重力大小無關。
“重力”是指能夠讓物體產生重量的力,而物體在三種情況下能產生重量:
一、物體位於旋轉運動的慣性系中;
二、物體位於直線加速度運動的慣性系中;
三、物體位於引力場中。
其中第一和第二種情況,物體都是由於慣性產生的重量——第一種情況的重力大小是由慣性系的旋轉速度決定的;第二種情況的重力大小是由慣性系的加速率產生的。
例如在地球的引力場中,100公斤的鐵球比1克的羽毛重得多,我們就理解為鐵球受到的重力更大,但無論鐵球受到的重力有多大,它跟羽毛的自由落體速度都是完全一致的。
簡單來說就是無論多重的鐵球都會和羽毛同時落地,這一點是由牛頓第一和第二運動定律共同解釋的。
由此可見重力完全不會影響物體的自由落體速度,只有引力才會影響——同一個鐵球在地球上肯定比在月球上掉落得更快。
所以你的問題就必須更正為:在引力無窮大的情況下,物體的自由落體速度能否超越光速。答案自然也就不言而喻了:不可能超過光速,否則一切被黑洞捕獲的物體都會超光速跌入黑洞中心。
實際上,引力無窮大就意味著物體受到了一個無窮大的作用力,從這一點來說它的速度也應該是無窮大的。
然而根據相對論的質速關係,物體的運動速度越快,質量也會越大,當速度達到光速時,物體的質量將變得無窮大。
按照牛頓第二運動定律,物體的質量越大,獲得加速度所需要的作用力也就越大,當物體的質量無窮大的時候,獲得加速所需要的作用力就必須超過無窮大。
那麼問題來了:已經是無窮大的引力了,還如何繼續增大呢?
當然,這只是存在於理論上的概念,如果從現實角度來說,物體根本就無法承受無窮大的引力,被黑洞捕獲物質還不等掉到黑洞中心就已經被分解成粒子束了。
這個思想實驗設計不成立。無限大的重力,意味著,體積無限小,這種大體積掉落小體積的過程中必然會被化去原有的體積和個體。而光速在哪裡不可測,兩方面都不能確定,您的問題就沒有答案