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  • 1 # 寒蕭99

    這個問題問的比較專業,乍看上去好像與事實不相符,一般人會認為黑洞難道不會把周圍的物體都吸進去嗎?這麼還會把物體甩出去?

    其實這個問題就是一個引力跳板的問題,也可以叫做彈弓效應(Gravity assist),一般是利用重力場來進行加速,使飛船或其他小天體獲得更大的速度。

    這個對於我們來說早已是經常使用的手段,我們經常利用大行星的引力來對飛船進行加速或改變軌道,以獲得更大的速度。經常被我們利用的是木星,因為其引力強大,所以可以獲得更高的速度,我們很多的行星探測飛船都是先達到木星附近,在獲得加速後再飛向其他目標。

    另外,當年阿波羅13號在出事後,由於燃料被破壞,剩餘不多,無法利用燃料返回,最後也是利用月球引力進行了加速才回到地球的。

    那麼這種彈弓效應的原理是什麼呢?其實也很簡單,在引力場中物體的機械能是守恆的,因此當物體飛離引力場時機械能不變,在勢能相同的條件下動能也不應該改變。但是,如果將物體和引力中心天體視為一個系統,情況就不一樣了。只要入軌合適,行引力中心天體的一部分機械能會在軌道加速時轉移到物體上,這部分能量對引力中心天體而言無足輕重,但對物體而言卻是巨大的,進而幫助物體完成引力加速。相反,如果入軌時機不當,物體的機械能也會轉移到引力中心天體上,使物體能量損失,因此引力跳板的軌道需要精確設計。換句話說,引力彈弓不只是能加速,同樣可以減速。

    因此,在黑洞附近執行的天體,只要剛好進入了產生彈弓效應的軌道,那麼就可以被黑洞巨大的引力加速彈出去,否則就會被吸過去。

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